java(jdk1.7) IO系列01之InputStream和OutputStream解析

1.InputStream和OutputStream简介

在java中InputStream和OutputStream分别代表字节输入流和字节输出流，表示以字节的方式来实现进程或者程序的通信，InputStream是输入流，表示以字节的方式从文件(FileInputStream)或者字节数组(ByteArrayInputStream)等读取数据,与之相对应的OutputStream是输出流，表示以字节的方式向文件(FileOutputStream)或者字节数组(ByteArrayOutputStream)等写入数据，InputStream和OutputStream分别是所有的字节流的超类，定义了字节输入流和字节输出流的抽象方法和公用实现，这里使用设计模式中的模版模式，超类定义一些公用的实现和相关的方法的约束，子类实现。下面让我们来看一些InputStream和OutputStream的源码

2.InputStream源码解析

 package java.io;
 public abstract class InputStream implements Closeable {

     //定义可以跳过的最大字节数
     private static final int MAX_SKIP_BUFFER_SIZE = 2048;

    //抽象读取方法，定义读取一个字节的方法约束，让子类去实现，
     public abstract int read() throws IOException;

   //把读取的字节放到byte数组中，返回的是读取字节的数量
     public int read(byte b[]) throws IOException {
         return read(b, 0, b.length);
     }
 　　//具体的读取字节到字节数组的实现，并提供读取到字节数组b的起始位置off和读入的长度len
     public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
         if (b == null) {
             throw new NullPointerException();
         } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
             throw new IndexOutOfBoundsException();
         } else if (len == 0) {
             return 0;
         }
         //先读取一个字节，如果返回-1，说明当前流中没有数据，直接返回-1
         int c = read();
         if (c == -1) {
             return -1;
         }
 　　　　　//如果有数据，则把数据存到b中
         b[off] = (byte)c;

         int i = 1;
         try {
             //通过循环读取，然后把读取的内容存到传入的buffer中
             for (; i < len ; i++) {
                 c = read();
 　　　　　　　　　　//如果返回-1，则表示当前读取到文件的结尾
                 if (c == -1) {
                     break;
                 }
                 b[off + i] = (byte)c;
             }
         } catch (IOException ee) {
         }
         return i;//返回读取的字节的数量
     }

     //返回真实跳过的字节的数量
     public long skip(long n) throws IOException {

         long remaining = n;
         int nr;
         //如果当前要求跳过0个，则直接返回0
         if (n <= 0) {
             return 0;
         }
         //字符缓冲区的大小不能大于2048.跳过的数量n可能大于2048.
 　　　　//这里有个原因，为什么不直接声明一个和跳过字节n一样大小的数组。因为内存是个很昂贵的资源，如果一个文件很大的话，一次在内存中声明一个很大的内存，
 　　　　//一方面会占用很大的内存，另一方面也影响垃圾回收

         int size = (int)Math.min(MAX_SKIP_BUFFER_SIZE, remaining);
         byte[] skipBuffer = new byte[size];//定义一个缓冲记录跳过的字节的数量
         while (remaining > 0) {
             //如果跳过的数量大于2048，则通过缓冲区多次执行read方法计算跳过的数量
             nr = read(skipBuffer, 0, (int)Math.min(size, remaining));
             if (nr < 0) {
                 break;
             }
             remaining -= nr;
         }
 　　　　　//返回实际跳过的字节的数量
         return n - remaining;
     }
     //返回有多少数据能够读取
     public int available() throws IOException {
         return 0;
     }

     //关闭流，留给子类去实现
     public void close() throws IOException {}

    //标记一个位置，然后执行reset方法的时候可以重新回到标记的位置
     public synchronized void mark(int readlimit) {}

    //重新从标记的位置读取
     public synchronized void reset() throws IOException {
         throw new IOException("mark/reset not supported");
     }

     //表明是否支持标记功能
     public boolean markSupported() {
         return false;
     }

 }

3.OutputSteam源码解析

 public abstract class OutputStream implements Closeable, Flushable {
     //写入一个字节b到输入流
     public abstract void write(int b) throws IOException;

    //把字节数组b中的字节写入到输入流中
     public void write(byte b[]) throws IOException {
         write(b, 0, b.length);
     }

    //把字节数组b中的字节写入到输入流中，并提供控制参数，从字节数组的那个位置开始读取，以及读取多长的长度
     public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
         if (b == null) {
             throw new NullPointerException();
         } else if ((off < 0) || (off > b.length) || (len < 0) ||
                    ((off + len) > b.length) || ((off + len) < 0)) {
             throw new IndexOutOfBoundsException();
         } else if (len == 0) {
             return;
         }
         for (int i = 0 ; i < len ; i++) {
             write(b[off + i]);
         }
     }

 　　//刷新输出流，强制把字符缓冲中的字节从内存中写入到输出流中，如果输出流是内存比如ByteArrayOutputStream等,则该实现为空

     public void flush() throws IOException {
     }

     //关闭输出流，并释放资源，如果子类不需要，则该实现为空
     public void close() throws IOException {
     }

 }

4.结语

虽然InputStream和OutputStream的两个抽象类的实现比较简单，代码量比较少，但是我们还是可以从中学到一些东西，比如模版设计模式的使用方法，代码中对方法参数的校验逻辑等。多多体会别人写的代码，总会学到一些东西，或许现在看不出来有什么用，但是对你的影响会慢慢看出来的。

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