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JAVA IO源碼學習系列一(ByteArrayOutputStream)

oujie / 1484人閱讀

介紹 1. 輸出流:ByteArrayOutputStream
上一篇簡單介紹了輸出流的超類OutputStream,也大概的講述了輸出流的作用,本篇就介紹一下,輸出流的一種實現,字節數組輸出流,該輸出流是為了處理字節的基礎流,本質上就是寫入數據到類中的緩沖字節數組中;
2. ByteArrayOutputStream 源代碼介紹

(1)屬性內容:屬性內容相較輸入流的會有存放數據的緩沖區,也就是字節數組;
count:寫操作的時候的計數,也可以算作數據的大小

// 存儲數據的緩沖區(字節數組)。
protected byte buf[];
//緩沖區中的有效字節數(寫入的內容大小,也可以看做是位置)
protected int count;

(2)構造函數:默認的構造函數會初始化緩沖區大小為32個字節,即緩沖數組的大小為32;

    //默認構造函數
    public ByteArrayOutputStream() {
        this(32);
    }

    //指定的緩沖區大小
    public ByteArrayOutputStream(int size) {
        if (size < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Negative initial size: "
                                               + size);
        }
        buf = new byte[size];
    }

(3)主要方法:輸出流的主要方法當然就是寫,ByteArrayOutputStream中有三種寫方法,第一是寫入一個int 數據以字節的形式存到緩沖數組中,第二個就是寫入指定的字節數組,可以指定從該數組的哪個位置開始寫,和寫多少;最后一個是寫到指定的輸出流中,相當于繼續流,

// 將指定的字節寫入此 byte 數組輸出流。
public synchronized void write(int b) {
        ensureCapacity(count + 1);
        buf[count] = (byte) b;
        count += 1;
    }
//將指定 byte 數組中從偏移量 off 開始的 len 個字節寫入此 byte 數組輸出流。
public synchronized void write(byte b[], int off, int len) {
        if ((off < 0) || (off > b.length) || (len < 0) ||
            ((off + len) - b.length > 0)) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }
        ensureCapacity(count + len);
        System.arraycopy(b, off, buf, count, len);
        count += len;
    }
//將此 byte 數組輸出流的全部內容寫入到指定的輸出流參數中
public synchronized void writeTo(OutputStream out) throws IOException {
        out.write(buf, 0, count);
    }
擴容方法:
在上面的寫方法中我們可以看到其中還有一個中間處理的方法,也就是擴容的方法,在數據寫入的過程中,每次會判斷當前的緩沖區容量是否夠寫入,如果不夠就兩倍擴容;
//判斷是否需要擴容
private void ensureCapacity(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - buf.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

//進行擴容操作
private void grow(int minCapacity) {
        int oldCapacity = buf.length;
        int newCapacity = oldCapacity << 1;
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity < 0) {
            if (minCapacity < 0) // overflow
                throw new OutOfMemoryError();
            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
        }
        buf = Arrays.copyOf(buf, newCapacity);
    }

(4)其他方法介紹
reset():重置方法僅僅是將count值設置為0,這樣寫數據的時候就可以重新從0開始寫,此時緩沖區的數據其實還存在;

public synchronized void reset() {
        count = 0;
    }

size():返回當前寫入了多少數據,其實就是count的值;

public synchronized int size() {
        return count;
    }

toByteArray():以字節數組的形式返回當前緩沖數組中的數據,當然位置是從0,到count,所以reset操作之后即使緩沖數組中的數據很多,但只顯示到count;

 public synchronized byte toByteArray()[] {
        return Arrays.copyOf(buf, count);
    }

還有toString()的方法:字符串顯示,類似toByteArray();

3. 附上自己重寫的代碼

只實現核心的方法功能,沒有繼承其他類;

//字節數組輸出流
public class MyByteArrayOutputStream {
    
    //緩沖的字節數組
    protected byte[] buffer;
    
    //輸出流的內容大小,寫入的大小
    protected int counts;
    
    //默認構造初始化時定義32字節大小的緩沖數組空間
    public MyByteArrayOutputStream() {
       this(32);
    }
    //創建指定大小的緩沖數組空間
    public MyByteArrayOutputStream(int size) {
        if(size<0){
            throw new IllegalArgumentException("size 值必須大于0"+size);
        }
        buffer = new byte[size];
    }
    
    //輸出流寫入一個int b :即將數據寫到緩沖數組中
    public synchronized void write(int b){
        //每次寫數據前判斷當前緩沖數組空間是否夠寫入,不夠則進行擴容
        ensureCapacity(counts+1);
        buffer[counts] = (byte)b;
        //統計寫入的大小
        counts+=1;
    }

    //從指定的字節數組向輸出流中寫數據,可以指定數組中的啥位置開始寫入,和寫多少
    public synchronized void write(byte[] b,int offset,int length){
        if(b==null){
            throw new NullPointerException();
        }else if((offset < 0) ||(b.length buffer.length){
            growCapacity(capacity);
        }
    }
    
    //擴容方法:兩倍當前容量進行擴容,如果兩倍容量還小于需要的容量,則使用需要的容量,當然最大不能超過數組的最大容量
    private void growCapacity(int capacity){
        int oldCapacity = buffer.length;
        int newCapacity = oldCapacity << 1;
        if(newCapacity < capacity){
            newCapacity = capacity;
        }
        if(newCapacity < 0){
            if(capacity<0){
                throw new IndexOutOfBoundsException("增加的容量不正常");
            }
            newCapacity=Integer.MAX_VALUE;
        }
        buffer = Arrays.copyOf(buffer, newCapacity);
    }
    
    //重置:將寫入的位置設置為0,這樣就可以從0位置寫數據,重置后緩沖數組中可能存在之前的數據
    public synchronized void reset(){
        counts = 0;
    }
}
4.最后召喚神獸
/**
 *
 *                                                    __----~~~~~~~~~~~------___
 *                                   .  .   ~~//====......          __--~ ~~
 *                   -.            \_|//     |||  ~~~~~~::::... /~
 *                ___-==_       _-~o~  /    |||              _/~~-
 *        __---~~~.==~||=_    -_--~/_-~|-   |           _/~
 *    _-~~     .=~    |  -_    "-~7  /-   /  ||          /
 *  .~       .~       |    -_    /  /-   /   ||         /
 * /  ____  /         |      ~-_/  /|- _/   .||        /
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 *                           /       \__   /~                \__
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 *                      ((->/~   ".|||" -_|    ~~-/ ,              . _||
 *                                 -_     ~      ~~---l__i__i__i--~~_/
 *                                 _-~-__   ~)  --______________--~~
 *                               //.-~~~-~_--~- |-------~~~~~~~~
 *                                      //.-~~~--
 *                               神獸保佑
 *                              代碼無BUG!

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