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概況
本文主要給大家介紹了通過JDK源碼學習InputStream的相關內容，JDK 給我們提供了很多實用的輸入流 xxxInputStream，而 InputStream 是所有字節輸入流的抽象。包括 ByteArrayInputStream 、FilterInputStream 、BufferedInputStream 、DataInputStream 和 PushbackInputStream 等等。下面話不多說了，來一起看看詳細的介紹吧。
如何閱讀JDK源碼。
以看核心虛擬機（hotspot）code為例介紹。
1）熟悉虛擬機原理。調bug可以不懂原理，但是看code必須懂原理，從code里面看原理，基本不可能。hotspot的code寫的挺亂的，想直接通過code以及code中的注釋看明白還是很困難的。所以先熟悉虛擬機的原理，再去看code，會針對性比較強。
2）分模塊閱讀code。hotspot包括的模塊確實太多，我們需要分成不同的模塊各個擊破。以GC為例，hotspot中的gc算法有很多種，parallel scavenge，cms，g1…等等，先弄懂這些算法的原理，再去看code會比較快。不要看二手資料，不要看翻譯資料，推薦R大的hllvm論壇以及周志明的深入java虛擬機，hotspot源碼閱讀這本書寫的也還可以。
繼承結構
--java.lang.Object --java.io.InputStream
類定義
public abstract class InputStream implements Closeable
InputStream 被定為 public 且 abstract 的類，實現了Closeable接口。
Closeable 接口表示 InputStream 可以被close，接口定義如下：
public interface Closeable extends AutoCloseable {
public void close() throws IOException;
}
主要屬性
private static final int MAX_SKIP_BUFFER_SIZE = 2048; private static final int DEFAULT_BUFFER_SIZE = 8192; private static final int MAX_BUFFER_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
主要方法
read方法
一共有三個 read 方法，其中有一個抽象的 read 方法，其余兩個 read 方法都會調用這個抽象方法，該方法用于從輸入流讀取下一個字節，返回一個0到255范圍的值。如果已經到達輸入流結尾處而導致無可讀字節則返回-1，同時，此方法為阻塞方法，解除阻塞的條件：
1. 有可讀的字節。
2. 檢測到已經是輸入流的結尾了。
3. 拋出異常。
主要看第三個 read 方法即可，它傳入的三個參數，byte數組、偏移量和數組長度。該方法主要是從輸入流中讀取指定長度的字節數據到字節數組中，需要注意的是這里只是嘗試去讀取長度為 len 的數組，但真正讀取到的數組長度不一定為 len，返回值才是真正讀取到的長度。
public abstract int read() throws IOException;
public int read(byte b[]) throws IOException {
return read(b, 0, b.length);
}
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 ee) {
}
return i;
}
看看它的邏輯，數組為null則拋空指針，偏移量和長度超過邊界也拋異常，長度為0則什么都不敢直接返回0。接著調用 read() 讀取一個字節，如果為-1則說明結束，直接返回-1。否則繼續根據數組長度循環調用 read() 方法讀取字節，并且填充到傳入的數組對象中，最后返回讀取的字節數。
readAllBytes方法
該方法從輸入流讀取所有剩余的字節，在此過程是阻塞的，直到所有剩余字節都被讀取或到達流的結尾或發生異常。
邏輯是用一個 for 循環內嵌一個 while 循環，while 循環不斷調用 read 方法嘗試將 DEFAULT_BUFFER_SIZE 長度的字節數組填滿，一旦填滿則需要將數組容量擴容一倍，再將原字節數組復制到新數組中，然后再通過 while 循環繼續讀取，直到達到尾部才跳出 for 循環，最后返回讀取到的所有字節數組。
public byte[] readAllBytes() throws IOException {
byte[] buf = new byte[DEFAULT_BUFFER_SIZE];
int capacity = buf.length;
int nread = 0;
int n;
for (;;) {
while ((n = read(buf, nread, capacity - nread)) > 0)
nread += n;
if (n < 0)
break;
if (capacity <= MAX_BUFFER_SIZE - capacity) {
capacity = capacity << 1;
} else {
if (capacity == MAX_BUFFER_SIZE)
throw new OutOfMemoryError("Required array size too large");
capacity = MAX_BUFFER_SIZE;
}
buf = Arrays.copyOf(buf, capacity);
}
return (capacity == nread) ? buf : Arrays.copyOf(buf, nread);
}
readNBytes方法
從輸入流中讀取指定長度的字節，而且它能保證一定能讀取到指定的長度，它屬于阻塞方式，用一個 while 循環不斷調用 read 讀取字節，直到讀取到指定長度才結束讀取。
public int readNBytes(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
Objects.requireNonNull(b);
if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off)
throw new IndexOutOfBoundsException();
int n = 0;
while (n < len) {
int count = read(b, off + n, len - n);
if (count < 0)
break;
n += count;
}
return n;
}
available方法
返回從該輸入流能進行非阻塞讀取的剩余字節數，當調用 read 讀取的字節數一般會小于該值，有一些InputStream的子實現類會通過該方法返回流的剩余總字節數，但有些并不會，所以使用時要注意點。
這里抽象類直接返回0，子類中重寫該方法。
public int available() throws IOException {
return 0;
}
skip方法
從輸入流中跳過指定個數字節，返回值為真正跳過的個數。這里的實現是簡單通過不斷調用 read 方法來實現跳過邏輯，但這是較低效的，子類可用更高效的方式重寫此方法。
下面看看邏輯，最大的跳過長度不能超過 MAX_SKIP_BUFFER_SIZE ，并且用一個 while 循環調用 read 方法，如果遇到返回為-1，即已經到達結尾了，則跳出循環。可以看到 skipBuffer 其實是沒有什么作用，直接讓其被 GC 即可，最后返回真正跳過的字節數。
public long skip(long n) throws IOException {
long remaining = n;
int nr;
if (n <= 0) {
return 0;
}
int size = (int)Math.min(MAX_SKIP_BUFFER_SIZE, remaining);
byte[] skipBuffer = new byte[size];
while (remaining > 0) {
nr = read(skipBuffer, 0, (int)Math.min(size, remaining));
if (nr < 0) {
break;
}
remaining -= nr;
}
return n - remaining;
}
close方法
此方法用于關閉輸入流，并且釋放相關資源 。
public void close() throws IOException {}
transferTo方法
從輸入流中按順序讀取全部字節并且寫入到指定的輸出流中，返回值為轉移的字節數。轉移過程中可能會發生不確定次的阻塞，阻塞可能發生在 read 操作或 write 操作。
主要邏輯是用 while 循環不斷調用 read 方法操作讀取字節，然后調用輸出流的 write 方法寫入，直到讀取返回-1，即達到結尾。最后返回轉移的字節數。
public long transferTo(OutputStream out) throws IOException {
Objects.requireNonNull(out, "out");
long transferred = 0;
byte[] buffer = new byte[DEFAULT_BUFFER_SIZE];
int read;
while ((read = this.read(buffer, 0, DEFAULT_BUFFER_SIZE)) >= 0) {
out.write(buffer, 0, read);
transferred += read;
}
return transferred;
}
markSupported方法
是否支持 mark 和 reset 操作，這里直接返回 false，子類根據實際重寫該方法。
public boolean markSupported() {
return false;
}
mark方法
標記輸入流當前位置，與之對應的是 reset 方法，通過他們之間的組合能實現重復讀取操作。另外它會傳入 readlimit 參數，它用于表示該輸入流中在執行 mark 操作后最多可以讀 readlimit 個字節后才使 mark 的位置失效。
可以看到 InputStream 的 mark 方法是什么都不做的，子類中再具體實現。
public synchronized void mark(int readlimit) {}
reset方法
與 mark 方法對應，它可以重置輸入流的位置到上次被 mark 操作標識的位置。InputStream 的 reset 方法直接拋出一個 IOException，子類中根據實際情況實現。
public synchronized void reset() throws IOException {
throw new IOException("mark/reset not supported");
}
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對億速云的支持。
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