理解IO_InputStream-我們到底能走多遠系列（16）

我們到底能走多遠系列（16）

扯淡: 

　　我覺得不斷的重複學習基礎才是成長的關鍵。可能有一天我們擁有幾十個架構的經驗，可是卻一個組件也無法設計一下，應該算不是很好吧。

主題：

知識點：

1.byte 類型

Java byte 類型的取值範圍是-128～127

　　byte是1個位元組，也就是8位

　　最高位是符號位，其它七位來表示它的值

　　最大的應該是0111 1111，因為第一位是符號位，0表示正數。0111 1111即127

　　負數部分是由補碼體現的，補碼的是絕對值，取反，加上符號位，加1。

　　-1表示：1000 0001 它的補碼是：1111 1111。

　　1000 0000 也就是數字-128。

2，java的IO中衍生出這麼多類，主要是因為使用了裝飾模式，這種模式是在調用對象的建構函式把被裝飾對象傳入，利用這樣的方式實現的。

具體可以參照：簡單的裝飾模式解釋

3，IO結構可以參照：容易理解的IO圖

 

IO是java基礎。

來自《learning java》的圖：

java源碼中涉及都IO的有很多類，可能是學習的障礙，有時候我會煩惱到底用哪個stream才是正確的呢？這也是本文需要解決的問題：如何去學習IO類呢？

我們來看下IO的基本類圖：

我需要牢牢抓住的就是4個主類：InputStream，OutputStream，Reader，Writer，這裡我只學習下InputStream，這樣OutputStream也可以解決了。

所有在InputStream下面的類都是為了配合一種流，也就可以理解為什麼要衍生出這麼多類了，畢竟資料流的類型太多了。

來看下InputStream的三個read方法源碼：

有一點好記，所有的read方法返回-1就算讀完啦。

InputStream 中的read()方法：一個抽象方法，讓子類實現去了。

public abstract int read() throws IOException;

read(byte b[])方法：

public int read(byte b[]) throws IOException {    // 調用了read(byte b[], int off, int len)    return read(b, 0, b.length);}

read(byte b[], int off, int len)方法：

看下它的API：

將輸入資料流中最多 len 個資料位元組讀入位元組數組。嘗試讀取多達 len 位元組，但可能讀取較少數量。以整數形式返回實際讀取的位元組數。
在輸入資料可用、檢測到流的末尾或者拋出異常前，此方法一直阻塞。
如果 b 為 null，則拋出 NullPointerException。
如果 off 為負，或 len 為負，或 off+len 大於數組 b 的長度，則拋出 IndexOutOfBoundsException。
如果 len 為 0，則沒有位元組可讀且返回 0；否則，要嘗試讀取至少一個位元組。如果因為流位於檔案末尾而沒有可用的位元組，則傳回值 -1；否則，至少可以讀取一個位元組並將其儲存在 b 中。
將讀取的第一個位元組儲存在元素 b[off] 中，下一個儲存在 b[off+1] 中，依次類推。讀取的位元組數最多等於 len。讓 k 為實際讀取的位元組數；這些位元組將儲存在元素 b[off] 至 b[off+k-1] 之間，其餘元素 b[off+k] 至 b[off+len-1] 不受影響。
在任何情況下，元素 b[0] 至 b[off] 和元素 b[off+len] 至 b[b.length-1] 都不會受到影響。
如果不是因為流位於檔案末尾而無法讀取第一個位元組，則拋出 IOException。特別是，如果輸入資料流已關閉，則拋出 IOException。

public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {    // 對參數進行check，寫方法前要確定輸入和輸出，對於輸入的限制是必要的    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 0;    }    // 內部實現還是使用read()方法一個一個去讀的    int c = read();    if (c == -1) { // 1        return -1;    }    // 第一個放置的位置    b[off] = (byte)c;    int i = 1;    try {        for (; i < len ; i++) {        c = read();        if (c == -1) {// 2            break;        }        if (b != null) {            // 第二個以後的就在off後面進位            b[off + i] = (byte)c;        }        }    } catch (IOException ee) {    }    // 返回的是i，舉個例子：比如我每次去1024個byte，那麼到最後的時候剩下200個byte，    // 取到201個的時候，上面的1處判斷出來，break;後就返回了i    // 需要再一次調用的時候，在1出判斷返回-1，才通知沒有資料了    // 所以呢，如果資料可以分為5段byte數組取，就要進這個方法6次啦。    return i;    }

FileInputStream類用來對付檔案流的，可以這麼想把它可以把一個檔案變成InputStream。

來看下它的read()方法：

public native int read() throws IOException;

好吧，都到native了，（native方法是指本地方法，當在方法中調用一些不是由java語言寫的代碼或者在方法中用java語言,直接操縱電腦硬體時要聲明為native方法，java中，通過JNI(Java Native Interface，java本地介面）來實現本地化）
據說是交給c庫實現了...

關於它的使用比較常見吧：

以前寫的拷貝的方法：

    private void copyFile(String fromPath, String toPath) throws IOException {        // input        File fromFile = new File(fromPath);        InputStream is = new FileInputStream(fromFile);        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);        // output        File toFile = new File(toPath);        OutputStream os = new FileOutputStream(toFile);        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);        // transfer station        byte b[] = new byte[(int) fromFile.length()];        while (bis.read(b, 0, b.length) != -1) {            bos.write(b, 0, b.length);        }        bis.close();        bos.close();    }

DataInputStream類是來對付讀取基本 Java 資料類型的。

它有：

readBoolean()readByte()readChar()readDouble()readFloat()

 

FilterInputStream下面兩個重要的衍生類別：

ByteArrayInputStream是為了把記憶體中的資料讀到位元組數組中。

網上共用程式碼：是DataInputStream結合ByteArrayInputStream的使用

import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.DataInputStream;import java.io.DataOutputStream;import java.io.IOException;public class ByteArrayTest {    public static void main(String[] args) throws IOException {        ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();        DataOutputStream dout = new DataOutputStream(bout);        String name = "dc";        int age = 94;        dout.writeUTF(name);        dout.writeInt(age);        byte[] buff = bout.toByteArray();// byte數組作為中間值了        ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(buff);        DataInputStream dis = new DataInputStream(bin);        String newName = dis.readUTF();        int newAge = dis.readInt();        System.out.println(newName + ":" + newAge);    }}

類似上面一層層包著的感覺提供張圖更直觀：

我們甚至可以一層層的裝飾下去。

 

BufferedInputStream 可以說是裝飾了記憶體緩衝的功能。詳細可以點我

 

總結：

1，通過查看他們的源碼，我漸漸明白其實也不是那麼複雜，各自的類都有自己的使命，我們只要可以理解他們各自的作用，使用起來就不那麼迷茫了。

2，對裝飾模式的理解，可以設計出靈活的東西

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偶然選了首《掌聲響起來》聽，“孤獨站在這舞台...”，

　　　開啟記憶大門鑰匙也許是一首歌，也許是一句話，也許是一個人。

　　　歌聲伴隨我們成長，也許那些甜蜜的情歌早被遺忘，而那些曾經塑造過我們的歌曲將伴隨你我更久。

　　　時光彈指，請珍惜，請把握，請堅持。

 

讓我們繼續前行

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努力不一定成功，但不努力肯定不會成功。
共勉。

 

1000 0000代表的就是-1