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Java IO 之 OutputStream原始碼

Writer      :李強強

一、前言

上一篇《Java IO 之 InputStream原始碼》,說了InputStream。JDK1.0中就有了這傳統的IO位元組流,也就是 InputStream 和 OutputStream。梳理下兩者的核心:

InputStream中有幾個 read() 方法和 OutputStream中有幾個 write() 方法。它們是一一對應的,而核心的是read()和write()方法。它們都沒實現,所有本質呼叫是各自實現類實現的該兩個方法。

read() 和 write() ,對應著系統的Input和Output,即系統的輸出輸入。

二、OutputStream

也是一個抽象類,即表示所有位元組輸入流實現類的基類。它的作用就是抽象地表示所有要輸出到的目標,例如常見的FileOutStream、FilterOutputStream等。它實現了java.io.Closeable和java.io.Flushable兩個介面。其中空實現了flush方法,即擁有重新整理快取區位元組陣列作用。

那些輸出目標呢?比如:

1) 位元組陣列(不代表String類,但可以轉換)

2) 檔案

3) 管道(多執行緒環境中的資料來源)

等等

FilterOutputStream是為各種OutputStream實現類提供的“裝飾器模式”的基類。將屬性或者有用的介面與輸出流連線起來。

三、細解OutputStream原始碼的核心

一樣的,先看原始碼:

/**
 * 所有位元組輸出流實現類的基類
 */
public abstract class SOutputStream implements Closeable, Flushable {

    // 將指定的位元組寫入輸出流
    public abstract void write(int b) throws IOException;

    // 將指定的byte陣列的位元組全部寫入輸出流
    public void write(byte b[]) throws IOException {
        write(b, 0, b.length);
    }

    // 將指定的byte陣列中從偏移量off開始的len個位元組寫入輸出流
    public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        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;
        }
        for (int i = 0 ; i < len ; i++) {
            write(b[off + i]);
        }
    }

    // 重新整理輸出流,並強制寫出所有緩衝的輸出位元組
    public void flush() throws IOException {
    }

    // 關閉輸出流,並釋放與該流有關的所有資源
    public void close() throws IOException {
    }

}

其中三個核心的write()方法,對應著三個InputStream的read()方法:

1. abstract void write(int b) 抽象方法

public abstract void write(int b) throws IOException;

對應著,InputStream的read()方法,此方法依舊是抽象方法。因為子類必須實現此方法的一個實現。這就是輸入流的關鍵方法。

二者,下面兩個write方法中呼叫了此核心方法。

可見,核心的是read()和write()方法在傳統的IO是多麼重要。

2.  void write(byte b[]) 方法

public void write(byte b[]) throws IOException

將指定的byte陣列的位元組全部寫入輸出流。該效果實際上是由下一個write方法實現的,只是呼叫的額時候指定了長度:

3.  void write(byte b[], int off, int len) 方法

public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException

將指定的byte陣列中從偏移量off開始的len個位元組寫入輸出流。程式碼詳細流程解讀如下:

    a.  如果 bnull,則丟擲 NullPointerException

b.  如果 off 為負,或 len 為負,或者 off+len 大於陣列 b 的長度,則丟擲 IndexOutOfBoundsException

c.  將陣列 b 中的某些位元組按順序寫入輸出流;元素 b[off] 是此操作寫入的第一個位元組,b[off+len-1] 是此操作寫入的最後一個位元組。

四、小結

重要的事情說三遍:

OutputStream 解讀對照著 InputStream來看!注意 一個write對應一個read

OutputStream 解讀對照著 InputStream來看!注意 一個write對應一個read

OutputStream 解讀對照著 InputStream來看!注意 一個write對應一個read