猴面包树Java Stream全面讲解

2021年1月24日发(作者：友田)
1.

Streams
及
I/O
Stream
就 是信息源与目的地之间的通信路径，
这里的信息源可以是文件、
内存、
网络等。
Streams
主要分为
input
及
output Stream
。


1.1 InputStream
类

类
InputStream
处于
Input stream
类层次的最顶层，它主要具有以下几种方法：


1.1.1 read
方法

read
方法用于从指定的输入流读取以字节为单位的数据，
第一次从流的开始位置开始读
取，以后每次从上次的结束部位开始读取，即自动实现了位移。< br>

read
方法有以下三种形态：


（
1
）

int read(byte buff[n])
：从指定输入流中读取
n
个字节填充到
buff
中，该方法返回
读取 的实际字节数，如果读取的实际字节数小于
n
，一般是因为已读到指定输入流的末
尾；


（
2
）

int
read()：即不带参数，该方法每次一个字节从指定的输入流中读取数据。返回
值也是
int
类型，但它并不代表读取的字节数，而是从流中读取的数据的本身，因数据
本身是
byte< br>类型的，所以一般要强制进行转化；如果读到流的末尾返回的值是
-1
；


（
3
）

int read(byte buff[n],int start, int len)
：从指定流读取数据，从
star t
开始，填充
len
个字节到
buff
中，返回值为实际的填充数， 如果返回值
，一般表示已将指定流中的
数据读完；


以下是
read
的简单例子：


import .*;

class TestIO1{

public static void main(String args[]) {

InputStream s = null;

try{

s = new FileInputStream(

}catch(FileNotFoundException e){

n(

}



int i;


try{

i = ();

while(i != -1){

n((char)i);

i = ();

}

}catch(IOException e){

n(

} } }

1.1.2 skip
方法

skip
方法类似于
C
语言中的
lseek
都是用于定位 的。
Skip
方法定义：
long skip(long n)
，
该 方法使指定流中的当前位置移动
n
个字节，
n
的值可以是负值用于向前移，< br>skip
方法
返回值为实际移动的字节数，由于种种原因，如已到流尾或者其它

原因返回的值往往
小于
n
。对于读取文件来说，小于
n
的原 因最大的原因是读到了文件尾。


1.1.3 available
方法

available
方法用于计算指定流中当前有 多少字节，如果指定的流是文件流，那么就返回
文件的大小。
Available
返回 的值是
int
类型。


有的输入流可能没有能力返回字节数，如果 对这些输入流使用
avaiable
方法，返回值为
0
。


1.1.4 close
方法

对于打开的
stream
，
Java
可以自动回收，
但是
Java
自动回收需要时间，
所以最好自己调
用
close
方法来关闭
stream
，这样方便下 一次重新指定的流。


1.2 ByteArrayInputStream ByteArrayInputStream
是从
InputStream
中继承 下来的，用于从字节数组中提取数据，关
于
ByteArrayInputStream
的创建例子如下：


byte[] buffer = new byte[1024];

fillWithUsefulData(buffer); //
自定义的方法
,
用于在
buffer
中填充数据


InputStream s = new ByteArrayInputStream(buffer);

InputStream s1 = new ByteArrayInputStream(buffer,100,300);

其中
ByteArrayInputStream(buffer,100,300 )
是创建到
buffer
的
stream
，从
buffer
的第
100
个字节开始取
300
字节。


ByteArrayInputStream
的其它方法与
InputStream
类似，这里不再重复。


1.3 FileInputStream
FileInputStream
也是从
InputStream
中继承下 来的，用于从指定的文件中提取。因此它
的方法也与
InputStream
中的方法 类似，这里不再介绍，只介绍

FileInputStream
中特殊
的方 法：
getFD()
，该方法用于获取文件句柄。使用方法如下：


FileInputStream aFIS = new FileInputStream(

FileDescriptor myFD = ();


这样以后要用到
aFileName
文件时可以使用
m yFD
这个文件句柄（实际上是文件描述类
的
实
例
）
，如
要
重
新
打
开
该
文
件
，可
以
使
用
FileInputStream
aFIS
=
new
FileInputStream(myFD)
。


关于文件描述类
FileDescriptor
，有以下几点说明：


（
1
）

属性
in
：标准输入；


（
2
）

属性
out
：标准输出；


（
3
）

属性
err
：标准错误输出；


在
FileIn putStream
中还有另一个特殊的方法就是：
finalize()
。


1.4 FilterInputStream
FilterInputStre am
也是从
InputStream
中继承下来，不过
FilterInpu tStream
类基本上不能
直接使用，一般上使用该类的派生类，如
Buffere dInputStream
等。该类的最大特点是，
在定义时可以嵌套：


InputStream s = getAnInputStreamFromSomewhere();

FilterInputStream s1 = new FilterInputStream(s);

FilterInputStream s2 = new FilterInputStream(s1);

FilterInputStream s3 = new FilterInputStream(s2);

所以该类的所有派生类都具有这个特性。


1.5 BufferedInputStream
BufferedInputStream
指定数 据源是内存的指定区域，
从
FilterInputStream
继承下来的，
这
种类型的
Stream
主要用于提高性能，它定义时一般指定其它的
In putStream
，如：


InputStream s = new BufferedInputStream(new FileInputStream(

B ufferedInputSream
是可以使用
mark
及
reset方法，使用上述的嵌套方法间接的使其它
的
stream
也支持这些方法了。

由于
BufferedInputStream
需要
buf fer
，
所以它需要等待在它之前的数据都到了后才工作，
所以
Buffer edInputStream
最好用在流的前面，如上面这个例子，当然用在最前面也没有
什么 意思了。


1.6 DataInputStream
DataInputStream
也是从
FilterInputStream继承下来的，所以也具有父类的特性。
DataInputStream
还
imp lement
DataInput
接口，所以
DataInputStream具体的方法最多，
如：
readShort
、
readBoolean< br>、
readByte
、

readUnsignedByte
、
readShort
等。这些方法的
都是
read
方法的扩展，使 用上也相似，所以这里不多介绍。


以下是
readInt
的实现：


public final int readInt() throws IOException {

int ch1 = ();

int ch2 = ();

int ch3 = ();

int ch4 = ();

if ((ch1 | ch2 | ch3 | ch4) < 0)

throw new EOFException();

return ((ch1 << 24) + (ch2 << 16) + (ch3 << 8) + (ch4 << 0));

}

以下是
readLine
的实现：


public final String readLine() throws IOException {

char buf[] = lineBuffer;



if (buf == null) {

buf = lineBuffer = new char[128];

}



int room =

int offset = 0;

int c;



loop: while (true) {

switch (c = ()) {

case -1:

case 'n':

break loop;



case 'r':

int c2 = ();

if ((c2 != 'n') && (c2 != -1)) {

if (!(in instanceof PushbackInputStream)) {

= new PushbackInputStream(in);

}

((PushbackInputStream)in).unread(c2);

}

break loop;



default:

if (--room < 0) {

buf = new char[offset + 128];

room = - offset - 1;

opy(lineBuffer, 0, buf, 0, offset);

lineBuffer = buf;

}

buf[offset++] = (char) c;

break;

}

}

if ((c == -1) && (offset == 0)) {

return null;

}

return lueOf(buf, 0, offset);

}

在这个例子中，如果读出的字符中
r
，还得再读一位判断是否是
n
，如果不是
n
，还得将
这个字符放回到输入流中，因此使用了
Pus hbackInputStream
的功能。


如果对
DataI nputStream
的读操作已到
Stream
的末尾，会抛出
EOFEx ception
异常。在
Stream
末
尾
，
skipBy tes
不
做
任
何
动
作
；
readLine
返
回
null
；
readUTF
抛
出
UT FDataFormatException
异常。


1.7 LineNumberInputStream
同样
LineNumberInputStr eam
是从
FilterInputStream
继承下来的，
该类可以跟踪 行号，
设
置行号，
对行作标记以便恢复等功能。
一般不直接使用该类，
而使用其它
Stream
的嵌套
间接对它进行使用，如：


LineNumberInputStream aLNIS;

aLNIS = new LineNumberInputStream(new FileInputStream(



DataInputStream s = new DataInputStream(aLNIS);

String line;



while ((line = ne()) != null) {

. . . // process the line

n(

}

在这个例子中，使用
DataInputStream
读取行 ，使用
LineNumberInputStream
来监控行。
从这个子可以看出，
嵌套流中数据的流动贯穿所有的流，
即所以流中的数据在同步流动。


1.8 PushbackInputStream
PushbackInputStream
也是从
FilterInputStre am
继承下来，它有一个特殊的方法
unread
，
用于将读出来的数据放出 流中。在例子
readLine
就使用了这个

方法，
unread
与
read
相
对应有三个形态：
unread()
、
unread(byte[])
及
unread(byte[],int,int)
。


1.9 PipedInputStream
FilterInputStream
的
派
生
类
已
介
绍
完
毕
，
下
面
接
着
介
绍
InputStream
的
派
生
类
。
Pipe dInputStream
一般与
PipedOutputStream
一起用构
成线程之间双向的通信管道。
因此
在里先不介绍
PipedInput Stream
的用法。


1.10 StringBufferInputStream
String buffer =

InputStream s = new StringBufferInputStream(buffer);

1.11 ByteArrayInputStream
ByteArrayInputStream
与
StringBufferInputStream
类
似
，
只
是
它
基
于
ByteArry
，
而
StringB ufferInputStream
基于
String
。


1.12 SequenceInputStream
SequenceInputStre am
用
于
将
不
同的
InputStream
按先
后
顺序
串在
一
起，
如将
两
个
InputStream
串起来：


InputStream s1 = new FileInputStream(

InputStream s2 = new FileInputStream(

InputStream s = new SequenceInputStream(s1, s2);

以上只能实现两个输入流的 串接，要实现两个以上输入流串接，需要用到
V
ector
类，如
下所示：< br>

Vector v = new Vector(3);

Enumeration e;

ment(s1);

ment(s2);

ment(s2);

e = ts();

InputStream s = new SequenceInputStream(e)

1.13 OutputStream
OutputStream
位于
Output
Stream
类层次的最顶层，它是一个抽象类，它规定了
Output
Stream
类的基本功能。


1.13.1 write