java io系列02之 ByteArrayInputStream的简介,源码分析和示例(包括InputStream)

我们以ByteArrayInputStream，拉开对字节类型的“输入流”的学习序幕。
本章，我们会先对ByteArrayInputStream进行介绍，然后深入了解一下它的源码，最后通过示例来掌握它的用法。

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ByteArrayInputStream 介绍

ByteArrayInputStream 是字节数组输入流。它继承于InputStream。
它包含一个内部缓冲区，该缓冲区包含从流中读取的字节；通俗点说，它的内部缓冲区就是一个字节数组，而ByteArrayInputStream本质就是通过字节数组来实现的。
我们都知道，InputStream通过read()向外提供接口，供它们来读取字节数据；而ByteArrayInputStream 的内部额外的定义了一个计数器，它被用来跟踪 read() 方法要读取的下一个字节。

InputStream 函数列表

// 构造函数
InputStream()int     available()void    close()void    mark(int readlimit)boolean markSupported()int     read(byte[] buffer)
abstract     int     read()int     read(byte[] buffer, int offset, int length)
synchronized void    reset()long    skip(long byteCount)

ByteArrayInputStream 函数列表

// 构造函数
ByteArrayInputStream(byte[] buf)
ByteArrayInputStream(byte[] buf, int offset, int length)synchronized int         available()void        close()
synchronized void        mark(int readlimit)boolean     markSupported()
synchronized int         read()
synchronized int         read(byte[] buffer, int offset, int length)
synchronized void        reset()
synchronized long        skip(long byteCount)

InputStream和ByteArrayInputStream源码分析

InputStream是ByteArrayInputStream的父类，我们先看看InputStream的源码，然后再学ByteArrayInputStream的源码。

1. InputStream.java源码分析(基于jdk1.7.40)

 View Code

2. ByteArrayInputStream.java源码分析(基于jdk1.7.40)

 View Code

说明：
ByteArrayInputStream实际上是通过“字节数组”去保存数据。
(01) 通过ByteArrayInputStream(byte buf[]) 或 ByteArrayInputStream(byte buf[], int offset, int length) ，我们可以根据buf数组来创建字节流对象。
(02) read()的作用是从字节流中“读取下一个字节”。
(03) read(byte[] buffer, int offset, int length)的作用是从字节流读取字节数据，并写入到字节数组buffer中。offset是将字节写入到buffer的起始位置，length是写入的字节的长度。
(04) markSupported()是判断字节流是否支持“标记功能”。它一直返回true。
(05) mark(int readlimit)的作用是记录标记位置。记录标记位置之后，某一时刻调用reset()则将“字节流下一个被读取的位置”重置到“mark(int readlimit)所标记的位置”；也就是说，reset()之后再读取字节流时，是从mark(int readlimit)所标记的位置开始读取。

示例代码

关于ByteArrayInputStream中API的详细用法，参考示例代码(ByteArrayInputStreamTest.java)：

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;/*** ByteArrayInputStream 测试程序** @author skywang*/
public class ByteArrayInputStreamTest {private static final int LEN = 5;// 对应英文字母“abcddefghijklmnopqrsttuvwxyz”private static final byte[] ArrayLetters = {0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x6A, 0x6B, 0x6C, 0x6D, 0x6E, 0x6F,0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78, 0x79, 0x7A};public static void main(String[] args) {String tmp = new String(ArrayLetters);System.out.println("ArrayLetters="+tmp);tesByteArrayInputStream() ;}/*** ByteArrayInputStream的API测试函数*/private static void tesByteArrayInputStream() {// 创建ByteArrayInputStream字节流，内容是ArrayLetters数组ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(ArrayLetters);// 从字节流中读取5个字节for (int i=0; i<LEN; i++) {// 若能继续读取下一个字节，则读取下一个字节if (bais.available() >= 0) {// 读取“字节流的下一个字节”int tmp = bais.read();System.out.printf("%d : 0x%s\n", i, Integer.toHexString(tmp));}}// 若“该字节流”不支持标记功能，则直接退出if (!bais.markSupported()) {System.out.println("make not supported!");return ;}// 标记“字节流中下一个被读取的位置”。即--标记“0x66”，因为因为前面已经读取了5个字节，所以下一个被读取的位置是第6个字节”// (01), ByteArrayInputStream类的mark(0)函数中的“参数0”是没有实际意义的。// (02), mark()与reset()是配套的，reset()会将“字节流中下一个被读取的位置”重置为“mark()中所保存的位置”bais.mark(0);// 跳过5个字节。跳过5个字节后，字节流中下一个被读取的值应该是“0x6B”。bais.skip(5);// 从字节流中读取5个数据。即读取“0x6B, 0x6C, 0x6D, 0x6E, 0x6F”byte[] buf = new byte[LEN];bais.read(buf, 0, LEN);// 将buf转换为String字符串。“0x6B, 0x6C, 0x6D, 0x6E, 0x6F”对应字符是“klmno”String str1 = new String(buf);System.out.printf("str1=%s\n", str1);// 重置“字节流”：即，将“字节流中下一个被读取的位置”重置到“mark()所标记的位置”，即0x66。bais.reset();// 从“重置后的字节流”中读取5个字节到buf中。即读取“0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x6A”bais.read(buf, 0, LEN);// 将buf转换为String字符串。“0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x6A”对应字符是“fghij”String str2 = new String(buf);System.out.printf("str2=%s\n", str2);}
}

运行结果：
ArrayLetters=abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
0 : 0x61
1 : 0x62
2 : 0x63
3 : 0x64
4 : 0x65
str1=klmno
str2=fghij
结果说明：
(01) ArrayLetters 是字节数组。0x61对应的ASCII码值是a，0x62对应的ASCII码值是b，依次类推...
(02) ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(ArrayLetters); 这句话是创建“字节流bais”，它的内容就是ArrayLetters。
(03) for (int i=0; i<LEN; i++) ; 这个for循环的作用就是从字节流中读取5个字节。每次调用bais.read()就从字节流中读取一个字节。
(04) bais.mark(0); 这句话就是“设置字节流的标记”，此时标记的位置对应的值是0x66。
(05) bais.skip(5); 这句话是跳过5个字节。跳过5个字节后，对应的字节流中下一个被读取的字节的值是0x6B。
(06) bais.read(buf, 0, LEN); 这句话是“从字节流中读取LEN个数据写入到buf中，0表示从buf的第0个位置开始写入”。
(07) bais.reset(); 这句话是将“字节流中下一个被读取的位置”重置到“mark()所标记的位置”，即0x66。

学完了ByteArrayInputStream输入流。下面，我们学习与之对应的输出流ByteArrayOutputStream。