java基础学习_io流之FileInputStream

一。FileInputStream属性：

/* File Descriptor - handle to the open file */
private final FileDescriptor fd;

/*用来标识输入流的状态*/

private final String path; //文件的路径信息

private FileChannel channel = null;

private final Object closeLock = new Object();//关闭时的同步锁 
private volatile boolean closed = false;

二。FileInputStream重载了3个构造方法。能够通过以下三种方式初始输入流: 

• public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException; 

：以路径的方式初始一个输入流。其内部调用的是以下的构造方法

 public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
        this(name != null ? new File(name) : null);//当name不为空，就生成一个File对象 作为FileInputStream(File file)构造函数的参数
    }

• public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException; 

：以File实例的方法初始一个输入流

源码为：

   public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException {
         String name = (file != null ? file.getPath() : null);
         SecurityManager security = System.getSecurityManager();
         if (security != null) {
             security.checkRead(name);
         }
         if (name == null) {
             throw new NullPointerException();
         }
         if (file.isInvalid()) {
             throw new FileNotFoundException("Invalid file path");
         }
         fd = new FileDescriptor();
         fd.attach(this);
         path = name;
         open(name);
     }

FileInputStream(File file) 构造方法

构造方法内部解析：

SecurityManager security = System.getSecurityManager();

其中 当运行未知的Java程序的时候，该程序可能有恶意代码（删除系统文件、重启系统等），为了防止运行恶意代码对系统产生影响，需要对运行的代码的权限进行控制，这时候就要启用Java安全管理器（SecurityManager）。

1.默认的安全管理器配置文件是 $JAVA_HOME/jre/lib/security/java.policy，即当未指定配置文件时，将会使用该配置。

使用之前需要启动SecurityManager，启动有两种方式：参数方式、编码方式

　　　　启动程序的时候通过附加参数启动安全管理器：

　　　　-Djava.security.manager

　　　　若要同时指定配置文件的位置那么示例如下：

　　　　-Djava.security.manager -Djava.security.policy="E:/java.policy"

　　　　"="表示这个策略文件将和默认的策略文件一同发挥作用; "=="表示只使用指定的策略文件 。如 -Djava.security.policy==E:/temp/test1.policy或者 -Djava.security.policy=bin/com/test/test1.policy 

　　　　编码方式（不建议）：

　　　　System.setSecurityManager(new SecurityManager());

参数方式启动：

保存后在运行security就不为null了 ，走进security.checkRead(name); 抛错（使用了默认配置文件）

这时候解决方式：（1）关闭安全管理器；（2）赋予该程序读取文件权限

打开管理器配置文件添加：

grant { 

permission java.io.FilePermission "C:\\Study\\*", "read";
permission java.io.FilePermission "C:\\Study\\2401.jpg_wh1200.jpg", "write";

};

给程序添加文件读权限

其中    permission java.io.FilePermission "C:\Study\2401.jpg_wh1200.jpg", "read";    一个反斜杠是错误的

权限项中出现的项目必须按指定顺序出现（permission，permission_class_name，”target_name”，”action” 和 signedBy “signer_names”）。分号表示项终止。

大小写对于标识符（permission、signedBy、codeBase 等）来说并不重要，但对于 permission_class_name 或作为值传递过来的字符串而言就很重要了。

有关 Windows 系统上文件路径规范的注意事项

请注意：在指定 java.io.FilePermission 时，”target_name” 是文件路径。在 Windows 系统上，无论何时在字符串中（而不是在 codeBase URL 中）直接指定文件路径，路径中都需要两个反斜杠来代表一个实际的反斜杠；

• public FileInputStream(FileDescriptor fdObj); 

：以FileDescriptor实例初始一个输入流(FileDescriptor是一个文件描写叙述符

FileDescriptor:文件描述符类的实例用作表示打开文件，开放套接字或其他字节源或信宿的底层机器特定结构的不透明句柄。 文件描述符的主要实际用途是创建一个FileInputStream或FileOutputStream来包含它。

三。FileInputStream方法

int	available() 返回从此输入流中可以读取（或跳过）的剩余字节数的估计值，而不会被下一次调用此输入流的方法阻塞。
void	close() 关闭此文件输入流并释放与流相关联的任何系统资源。
protected void	finalize() 确保当这个文件输入流的 close方法没有更多的引用时被调用。
FileChannel	getChannel() 返回与此文件输入流相关联的唯一的FileChannel对象。	https://www.cnblogs.com/duanxz/p/6759814.html 关于FileChannel可以参考以上博客
FileDescriptor	getFD() 返回表示与此 FileInputStream正在使用的文件系统中实际文件的连接的 FileDescriptor对象。
int	read() 从该输入流读取一个字节的数据。
int	read(byte[] b) 从该输入流读取最多 b.length个字节的数据为字节数组。
int	read(byte[] b, int off, int len) 从该输入流读取最多 len字节的数据为字节数组。
long	skip(long n) 跳过并从输入流中丢弃 n字节的数据。

available()：要一次读取多个字节时，经常用到InputStream.available()方法，这个方法可以在读写操作前先得知数据流里有多少个字节可以读取。需要注意的是，如果这个方法用在从本地文件读取数据时，一般不会遇到问题，但如果是用于网络操作，就经常会遇到一些麻烦。比如，Socket通讯时，对方明明发来了1000个字节，但是自己的程序调用available()方法却只得到900，或者100，甚至是0，感觉有点莫名其妙，怎么也找不到原因。其实，这是因为网络通讯往往是间断性的，一串字节往往分几批进行发送。本地程序调用available()方法有时得到0，这可能是对方还没有响应，也可能是对方已经响应了，但是数据还没有送达本地。对方发送了1000个字节给你，也许分成3批到达，这你就要调用3次available()方法才能将数据总数全部得到。能否使用取决于实现了InputStream这个抽象类的具体子类中有没有实现available这个方法。如果实现了那么就可以取得大小，如果没有实现那么就获取不到。例如FileInputStream就实现了available方法，那么就可以用new byte[in.available()];这种方式。但是，网络编程的时候Socket中取到的InputStream，就没有实现这个方法，那么就不可以使用这种方式创建数组。

public static void main(String[] args) {
             String name="C:\\Study\\2401.jpg_wh1200.jpg";
//        inputStream();
        /*Person per=new Student();
        per.doSomething();*/
        FileInputStream fis=null;
        try {
            File file=new File(name);
            fis=new FileInputStream(file);
            int available = fis.available();
            System.out.println(available);
            long n=500000;
            fis.skip(n);
            int available2 = fis.available();
            System.out.println("available2 is  "+available2 );

        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }finally {
            if(fis!= null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

控制台执行结果：

532598
available2 is 32598

read()方法：从此输入流中每次只读取读取一个数据字节。如果没有输入可用，则此方法将阻塞。 指定者：类 InputStream 中的 read  返回：下一个数据字节；如果已到达文件末尾，则返回 -1。

1、此方法是从输入流中读取一个数据的字节，效率会非常低，更好的方法是用InputStream.read(byte[] b)或者InputStream.read(byte[] b,int off,int len)方法，一次读取多个字节。通俗点讲，即每调用一次read方法，从FileInputStream中读取一个字节。

　　2、返回下一个数据字节，如果已达到文件末尾，返回-1,这点除看难以理解，通过代码测试理解不难。

3、如果没有输入可用，则此方法将阻塞。这不用多解释，大家在学习的时候，用到的Scannner sc = new Scanner(System.in);其中System.in就是InputStream(为什么？不明白的,请到System.class查阅in是个什么东西！！),大家都深有体会,执行到此句代码时，将等待用户输入  摘自 JAVA-FileInputStream之read方法 博客

本地测试代码如下：

public class Test1   {

    private static String name="C:\\Study\\output.txt";
    @Test
    public void Test1() {

        FileInputStream file=null;
        int i=0; //调用read（）次数
        try {
            file=new FileInputStream(name);
            int read =0;
            System.out.println("available is :"+file.available());//
            while(read != -1) {返回从此输入流中可以读取（或跳过）的剩余字节数的估计值  该文件输入流值为：68
                read= file.read();
                i++;
                System.out.println(read+"    and   i="+i);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if( file != null ) {
                try {
                    file.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
    

控制台输出结果为：

available is :68
228    and   i=1
189    and   i=2
160    and   i=3
229    and   i=4
165    and   i=5
189    and   i=6
239    and   i=7
188    and   i=8
140    and   i=9
230    and   i=10
136    and   i=11
145    and   i=12
230    and   i=13
152    and   i=14
175    and   i=15
229    and   i=16
188    and   i=17
160    and   i=18
228    and   i=19
184    and   i=20
137    and   i=21
32    and   i=22
230    and   i=23
136    and   i=24
145    and   i=25
228    and   i=26
187    and   i=27
138    and   i=28
229    and   i=29
164    and   i=30
169    and   i=31
229    and   i=32
190    and   i=33
136    and   i=34
229    and   i=35
188    and   i=36
128    and   i=37
229    and   i=38
191    and   i=39
131    and   i=40
229    and   i=41
146    and   i=42
140    and   i=43
228    and   i=44
189    and   i=45
160    and   i=46
231    and   i=47
186    and   i=48
166    and   i=49
228    and   i=50
188    and   i=51
154    and   i=52
32    and   i=53
232    and   i=54
175    and   i=55
183    and   i=56
229    and   i=57
164    and   i=58
154    and   i=59
229    and   i=60
164    and   i=61
154    and   i=62
230    and   i=63
140    and   i=64
135    and   i=65
230    and   i=66
149    and   i=67
153    and   i=68
-1    and   i=69

控制台数据结果

对于文件系统中的文件。都能够使用FileInputStream流类以二进制的形式进行读取。可是因为Java本身的定位在JVM之上，没有处理计算机底层的能力。因此一些涉及底层处理的方法都是使用native方法调用第三方底层语言进行处理的。

• private static native void initIDs();
• private native void close0() throws IOException;
• private native void open0(String name) throws FileNotFoundException;   ：打开文件
• private native int read0() throws IOException;   ：读取一个字节
• private native int readBytes(byte b[], int off, int len) throws IOException;  ：读取指定字节数
• public native long skip(long n) throws IOException;     丢弃指定字节，下次读取时，从丢弃后的位置開始读取
• public native int available() throws IOException;

FileInputStream内部，有几个native类型的方法，用于调用底层语言来完整对于文件系统的操作：

FileInputStream流类内部提供了一种对于文件操作的机制，可是因为Java语言的局限，FileInputStream须要通过native方法调用底层语言实现。

Java层调用Native层函数两种方式

什么是native