byte
了解InputStream前,我们先了解下byte.
- byte存在的意义:
byte,字节,java中一种基本类型.通常在读取非文本文件(图片,声音,可执行文件,网络通信的数据)需要通过字节数组来保存文件中的内容.
一个byte占用了8个bit位,所以byte的取值范围为-128到127.
内存的最小单元是字节,Intel的X86的芯片内存地址是通过字节编的,指针可以指向的最小内存单元就是一个字节,16位的机器是两个字节,32位的机器是四个字节. - byte的包装类
byte的包装类就是Byte，列举一下常见方法
- toString(byte b) //静态的，调用了Integer.toString()
- ByteCache() //不是很懂，也不是静态方法啊
- parseByte(String s) //超过范围或者不是数字会报：NumberFormatException，调用了Integer.parseInt()
- valueOf() //把括号里的参数变成Byte对象，超过范围或者不是数字会报：NumberFormatException
- byteValue() //返回Byte里的byte
- shortValue() //返回short，代码里加了强转，平时不写是隐式类型转换，jvm实现的。
- intValue(),longValue() //同上
- floatValue(),doubleValue() //同上，但是不知道精度是否会丢失【TODO】
- toString() //源码里调用了Integer.toString，非静态
- hashCode() //返回这个类的hashCode
- equals() //直接比byte了，也不用比hashCode了
- compareTo(Byte anotherByte) //和另外一个Byte比较大小
- compare(byte x, byte y) //静态方法
InputStream
抽象架构图
InputSteam是所有字节输入流的实现类的基类.它封装了流处理类的基本操作.
缓存区字节数组最大值
private static final int MAX_SKIP_BUFFER_SIZE = 2048;
从输入流中读取数据的下一个字节,返回int
public abstract int read() throws IOException;
从输入流中读取b.length大小的字节,并存储到字节数组b.
public int read(byte b[]) throws IOException {
return read(b, 0, b.length);
}
该方法调用了抽象方法:read(),通过该方法获取流中下一个元素.
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;
}
int c = read();
if (c == -1) {
return -1;
}
b[off] = (byte)c;
int i = 1;
try {
for (; i < len ; i++) {
c = read();
if (c == -1) {
break;
}
b[off + i] = (byte)c;
}
} catch (IOException e) {
}
return i;
}
原始流处理器
接收一个Byte数组对象,或者一个FileDiscriptor对象,一个String对象,或者其他类型的流源对象.
主要一下四种:
ByteArrayInputStream
- ByteArrayInputStream里的方法基本上都被synchronized关键字修饰,所以它是线程安全的.
- ByteArrayInputStream底层是一个缓冲字节数组
/**
* An array of bytes that was provided
* by the creator of the stream. Elements <code>buf[0]</code>
* through <code>buf[count-1]</code> are the
* only bytes that can ever be read from the
* stream; element <code>buf[pos]</code> is
* the next byte to be read.
*/
protected byte buf[];
- 一般情况下很少使用ByteArrayInputStream,它存在的意义一方面是扩展了InputStream基类,可以通过它赖操作字节数组,另一方面,相当于是其他所有流的一个中间状态.,用来缓存其他流输入的数据.
- 关闭一个字节流是没有意义的.
/**
* Closing a <tt>ByteArrayInputStream</tt> has no effect. The methods in
* this class can be called after the stream has been closed without
* generating an <tt>IOException</tt>.
*/
public void close() throws IOException {
}
FileInputStream
先了解下一些相关类的实现:JDK源码-File系列
- FileInputStream用来操作文件流数据,通过构造函数可知,可以通过文件路径,文件对象,文件描述符对象来创建文件输入流对象.
public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
this(name != null ? new File(name) : null);
}
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);
}
public FileInputStream(FileDescriptor fdObj) {
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (fdObj == null) {
throw new NullPointerException();
}
if (security != null) {
security.checkRead(fdObj);
}
fd = fdObj;
path = null;
/*
* FileDescriptor is being shared by streams.
* Register this stream with FileDescriptor tracker.
*/
fd.attach(this);
}
- FileInputStream的读取操作和打开文件的操作都是调用本地的native方法.
/**
* Opens the specified file for reading.
* @param name the name of the file
*/
private native void open0(String name) throws FileNotFoundException;
// wrap native call to allow instrumentation
/**
* Opens the specified file for reading.
* @param name the name of the file
*/
private void open(String name) throws FileNotFoundException {
open0(name);
}
/**
* Reads a byte of data from this input stream. This method blocks
* if no input is yet available.
*
* @return the next byte of data, or <code>-1</code> if the end of the
* file is reached.
* @exception IOException if an I/O error occurs.
*/
public int read() throws IOException {
return read0();
}
private native int read0() throws IOException;
PipedInputStream&PipedOutputStream
PipedInputStream与PipedOutputStream的设计,主要为了实现线程之间可以通过字节流来传输数据,来达到通信.
参考文章:Java流编程实例及代码
StringBufferInputStream
StringBufferInputStream：将一个字符串缓冲区转换为一个输入流。接收一个String对象作为流的源。（ＪＤＫ帮助文档上说明：已过时。此类未能正确地将字符转换为字节。从ＪＤＫ1.1开始，从字符串创建流的首选方法是通过StringReader类进行创建。只有字符串中每个字符的低八位可以由此类使用。）
ObjectInputStream/ObjectOutputStream
详见JDK源码-InputStream系列之ObjectOutputStream/ObjectInputStream
链接流处理器
FilterInputStream
- FilterInputStream主要用于包装一些其他的基本数据的流对象.
- 该类以及父类,子类的设计对应了装饰者模式.通过FilterInputStream的代理,所有的子类都可以装饰一个InputStream类型的对象.这样,就能够实现所有装饰类之间的互相转换了.
- FilterInputStream实现了InputStream接口,同样实现了流处理对象的那一套方法.
BufferedInputStream
- 它存在的意义是给另外的输入流添加功能,例如，提供“缓冲功能”以及支持“mark()标记”和“reset()重置方法”。
- 它的底层实现是一个内部缓存数组.在读取输入流的时候,它会分批读入到缓冲区,当缓冲区中的数据被读完之后,输入流会再次填充数据缓冲区.
