InputStream抽象类的方法详解

首先类的结构

InputStream这个抽象类是所有基于字节的输入流的超类

首先这是一个抽象类,实现了Closeable接口,也Closeable接口又拓展了AutoCloseable接口,因此所有InputStream及其子类都可以用于Java 7 新引入的带资源的try语句。读入字节之前,我们可能想要先知道还有多少数据可用,这有available方法完成,具体的读入由read()及其重载方法完成,skip方法用于跳过某些字节,同时定义了几个有关标记(mark)的方法,读完数据使用close方法关闭流,释放资源。下面详细介绍各个方法:
类:

public abstract class InputStream implements Closeable {

1.方法available

public int available() throws IOException

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。

Java异常机制很重要的一个点,子类的方法不能throws父类方法没有throws的异常(构造器除外),因此在父类方法先指出,然后允许子类方法抛出IOException

2. 读入方法:read

跟读入相关的方法是这个类的核心方法。有3种重载的形式,下面分别介绍。

2.1 read()

   public abstract int read() throws IOException;

读取输入流的下一个字节。这是一个抽象方法,不提供实现,子类必须实现这个方法。该方法读取下一个字节,返回一个0-255之间的int类型整数。如果到达流的末端,返回-1。

例如:

    public static void main(String[] args) {
        try (InputStream in = new FileInputStream("E:\\q.txt")) {
            int i;
            while ((i = in.read()) != -1) {
                System.out.println(i);
                System.out.println("out: " + (char) i);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

输出:

面向字节的操作时,可能需要像这样比较底层的字节操作。我们也可以一次读入多个字节,使用下面的重载形式。

2.2 read(byte[] b)

    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return read(b, 0, b.length);
    }

试图读入多个字节,存入字节数组b,返回实际读入的字节数。

如果传递的是一个空数组(注意数组长度可以为0,即空数组。比如 byte[] b = new byte[0]; 或者byte[] b = {};)那么什么也没读入,返回0.

如果到达流尾部,没有字节可读,返回-1;

例如:

    public static void main(String[] args) {
        try (InputStream in = new FileInputStream("E:\\q.txt")) {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while (in.read(buffer) != -1) {
                sb.append(new String(buffer, StandardCharsets.UTF_8));
            }
            System.out.println(sb);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

2.3 read (byte[] b, int off, int len)

这个方法跟上一个功能类似,除了读入的数据存储到b数组是从off开始。len是试图读入的字节数,返回的是实际读入的字节数。

如果len=0,则什么也不读入,返回0;如果遇到流尾部,返回-1.否则至少读入一个字节。

这个方法不做过多介绍和上面方法一样,看源码就知道上一个调取的就是这个方法。最后看一下这个方法源码:

    public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        if (b == null) {   // 检测参数是否为null
            throw new NullPointerException();
        } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(); // 数组越界检测
        } else if (len == 0) {
            return 0;   //如果b为空数组,返回0
        }
 
        int c = read(); // 调用read()方法获取下一个字节
        if (c == -1) {
            return -1;
        }               // 遇到流尾部,返回-1
        b[off] = (byte)c;  //读入的第一个字节存入b[off]
 
        int i = 1;    // 统计实际读入的字节数
        try {
            for (; i < len ; i++) { // 循环调用read,直到流尾部
                c = read();
                if (c == -1) {
                    break;
                }
                b[off + i] = (byte)c; // 一次存入字节数组
            }
        } catch (IOException ee) {
        }
        return i;  // 返回实际读入的字节数
    }

3. skip方法

public long skip(long n) throws IOException

这个方法试图跳过当前流的n个字节,返回实际跳过的字节数。如果n为负数,返回0.当然子类可能提供不能的处理方式。n只是我们的期望,至于具体跳过几个,则不受我们控制,比如遇到流结尾。

输出:

4.与标记相关的方法

4.1 mark 

public void mark(int readlimit)

这个方法用于在流的当前位置做个标记,参数readLimit指定这个标记的“有效期“,如果从标记处开始往后,已经获取或者跳过了readLimit个字节,那么这个标记失效,不允许再重新回到这个位置(通过reset方法)。也就是你想回头不能走得太远呀,浪子回头不一定是岸了,跳过(获取)了太多字节,标记就不再等你啦。多次调用这个方法,前面的标记会被覆盖。

看一下上面的图,如果我们在M出做标记,readLimit为绿色部分,当流的指针在A处的时候,这个标记依然有效,可是一旦指针跑到B处,标记就失效了。

4.2 reset 

public void reset() throws IOException

这个方法用于重定位到最近的标记。如果在这之前mark方法从来没被调用,或者标记已经无效,在抛出IOException。如果没有抛出这个异常,将当前位置重新定位到最近的标记位置。

InputStream is = null;
		//byte[] buffer = new byte[6];
		//char c;
		
		try {
			is = new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.txt"));
			is.mark(4);
			is.skip(2);
			is.reset();
			//is.read(buffer, 1, 3);
			System.out.println((char)is.read());
			
			/*for (byte b : buffer) {
				System.out.println((char)b);
			}*/
			
	
		} finally {
			if (is != null) {
				is.close();
			}
		}
 
	}

我们使用了支持mark的BufferedInputStream,首先一开始做标记,跳过两个自己,然后再回到最初的位置。

4.3 markSupported

public boolean markSupported()

检测当前流对象是否支持标记。是返回true。否则返回false。比如InputStream不支持标记,而BufferedInputStream支持。

5. close方法 

public void close() throws IOException

关闭当前流,释放与该流相关的资源,防止资源泄露。在带资源的try语句中将被自动调用。关闭流之后还试图读取字节,会出现IOException异常。

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