java io學習（三） 管道的簡介,源碼分析和樣本

管道(PipedOutputStream和PipedInputStream)的簡介,源碼分析和樣本

本章，我們對java 管道進行學習。

java 管道介紹

在java中，PipedOutputStream和PipedInputStream分別是管道輸出資料流和管道輸入資料流。

它們的作用是讓多線程可以通過管道進行線程間的通訊。在使用管道通訊時，必須將PipedOutputStream和PipedInputStream配套使用。

使用管道通訊時，大致的流程是：我們線上程A中向PipedOutputStream中寫入資料，這些資料會自動的發送到與PipedOutputStream對應的PipedInputStream中，進而儲存在PipedInputStream的緩衝中；此時，線程B通過讀取PipedInputStream中的資料。就可以實現，線程A和線程B的通訊。

PipedOutputStream和PipedInputStream源碼分析

下面介紹PipedOutputStream和PipedInputStream的源碼。在閱讀它們的源碼之前，建議先看看源碼後面的樣本。待理解管道的作用和用法之後，再看源碼，可能更容易理解。

此外，由於在“java io系列03之 ByteArrayOutputStream的簡介,源碼分析和樣本(包括OutputStream)”中已經對PipedOutputStream的父類OutputStream進行了介紹，這裡就不再介紹OutputStream。

在“java io系列02之 ByteArrayInputStream的簡介,源碼分析和樣本(包括InputStream)”中已經對PipedInputStream的父類InputStream進行了介紹，這裡也不再介紹InputStream。

1. PipedOutputStream 源碼分析(基於jdk1.7.40)

package java.io;     import java.io.*;     public class PipedOutputStream extends OutputStream {         // 與PipedOutputStream通訊的PipedInputStream對象    private PipedInputStream sink;         // 建構函式，指定配對的PipedInputStream    public PipedOutputStream(PipedInputStream snk)  throws IOException {        connect(snk);    }         // 建構函式    public PipedOutputStream() {    }         // 將“管道輸出資料流” 和 “管道輸入資料流”串連。    public synchronized void connect(PipedInputStream snk) throws IOException {        if (snk == null) {            throw new NullPointerException();        } else if (sink != null || snk.connected) {            throw new IOException("Already connected");        }        // 設定“管道輸入資料流”        sink = snk;        // 初始化“管道輸入資料流”的讀寫位置        // int是PipedInputStream中定義的，代表“管道輸入資料流”的讀寫位置        snk.in = -1;        // 初始化“管道輸出資料流”的讀寫位置。        // out是PipedInputStream中定義的，代表“管道輸出資料流”的讀寫位置        snk.out = 0;        // 設定“管道輸入資料流”和“管道輸出資料流”為已串連狀態        // connected是PipedInputStream中定義的，用於表示“管道輸入資料流與管道輸出資料流”是否已經串連        snk.connected = true;    }         // 將int類型b寫入“管道輸出資料流”中。    // 將b寫入“管道輸出資料流”之後，它會將b傳輸給“管道輸入資料流”    public void write(int b)  throws IOException {        if (sink == null) {            throw new IOException("Pipe not connected");        }        sink.receive(b);    }         // 將位元組數組b寫入“管道輸出資料流”中。    // 將數組b寫入“管道輸出資料流”之後，它會將其傳輸給“管道輸入資料流”    public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {        if (sink == null) {            throw new IOException("Pipe not connected");        } else if (b == null) {            throw new NullPointerException();        } else if ((off < 0) || (off > b.length) || (len < 0) ||                   ((off + len) > b.length) || ((off + len) < 0)) {            throw new IndexOutOfBoundsException();        } else if (len == 0) {            return;        }        // “管道輸入資料流”接收資料        sink.receive(b, off, len);    }         // 清空“管道輸出資料流”。    // 這裡會調用“管道輸入資料流”的notifyAll()；    // 目的是讓“管道輸入資料流”放棄對當前資源的佔有，讓其它的等待線程(等待讀取管道輸出資料流的線程)讀取“管道輸出資料流”的值。    public synchronized void flush() throws IOException {        if (sink != null) {            synchronized (sink) {                sink.notifyAll();            }        }    }         // 關閉“管道輸出資料流”。    // 關閉之後，會調用receivedLast()通知“管道輸入資料流”它已經關閉。    public void close()  throws IOException {        if (sink != null) {            sink.receivedLast();        }    }}