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  • Java IO学习笔记五

    管道流

    • 管道流的主要作用是可以进行两个线程间的通讯,分为管道输出流(PipedOutputStream)、管道输入流(PipedInputStream),如果想要进行管道输出,则必须要把输出流连在输入流之上,在PipedOutputStream类上有如下的一个方法用于连接管道:
      public void connect(PipedInputStream snk)throws IOException
    • 通常是创建两个单独的线程来实现通信,如果是单个线程的话容易出现线程堵塞,因为输出流最多只能向缓冲区写入1024个字节的数据,如果超出就会出现线程堵塞,因此必须创建多个线程实现缓冲区的释放和存储

    PipedOutputStream

    • 管道输出流是管道的发送端,可以将管道输出流连接到管道输入流来创建一个通信管道,通常,数据由某个线程写入 PipedOutputStream 对象,并由其他线程从连接的 PipedInputStream 读取。不建议对这两个对象尝试使用单个线程,因为这样可能会造成该线程死锁。如果某个线程正从连接的管道输入流中读取数据字节,但该线程不再处于活动状态,则该管道被视为处于 毁坏 状态。

    构造函数

    • PipedOutputStream() 创建尚未连接到管道输入流的管道输出流。
    • PipedOutputStream(PipedInputStream snk) 创建连接到指定管道输入流的管道输出流。

    常用函数

    • close() 关闭
    • void connect(PipedInputStream snk) 将此管道输出流连接到接收者。
    • void flush() 刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节。
    • void write(byte[] b, int off, int len)len 字节从初始偏移量为 off 的指定 byte 数组写入该管道输出流。
    • void write(int b) 将指定 byte 写入传送的输出流。

    PipedInputStream

    • 管道输入流应该连接到管道输出流;管道输入流提供要写入管道输出流的所有数据字节。通常,数据由某个线程从 PipedInputStream 对象读取,并由其他线程将其写入到相应的 PipedOutputStream。不建议对这两个对象尝试使用单个线程,因为这样可能死锁线程。管道输入流包含一个缓冲区,可在缓冲区限定的范围内将读操作和写操作分离开。 如果向连接管道输出流提供数据字节的线程不再存在,则认为该管道已损坏。

    构造函数

    • PipedInputStream() 创建尚未连接的 PipedInputStream
    • PipedInputStream(PipedOutputStream src) 创建 PipedInputStream,使其连接到管道输出流 src

    常用函数

    • int available() 返回可以不受阻塞地从此输入流中读取的字节数。
    • void close() 关闭此管道输入流并释放与该流相关的所有系统资源。
    • void connect(PipedOutputStream src) 使此管道输入流连接到管道输出流 src
    • int read() 读取此管道输入流中的下一个数据字节。
    • int read(byte[] b, int off, int len) 将最多 len 个数据字节从此管道输入流读入 byte 数组。
    • protected void receive(int b) 接收数据字节。

    实例

    package IO;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.PipedInputStream;
    import java.io.PipedOutputStream;
    
    /**
     * Created by chenjiabing on 17-5-25.
     */
    
    /**
     * 注意的问题:
     * 1.写线程正在往缓冲区写数据的时候,但是此时的读线程的管道结束,那么此时的写线程的管道就会发生IOException异常
     * 2.读线程正在从缓冲区读数据的时候,但是此时的写线程的管道已经结束了,此时就会引起读线程的管道发生IOException异常
     * 3.必须是启用多线程才能实现管道之间的读写,否则会出现堵塞现象,因为这里的PipeOutputStream每次向缓冲区写入的字节数最大是1024,如果不及时的减少缓冲区的数据量就会出现堵塞
     */
    
    public class demo7 {
        public static PipedOutputStream outputStream = new PipedOutputStream();
        public static PipedInputStream inputStream = new PipedInputStream();
    
        /**
         * 创建一个写入数据进程,使用的是PipeOutStream,将数据写入管道中
         */
        public static void send() {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    byte[] bytes = new byte[2000];     //创建一个2000字节的数组
                    while (true) {
                        try {
                            outputStream.write(bytes, 0, 2000);  //写入管道,但是这里的缓冲区最多写入1024个字节的数据,因此这个是一次没有写完
                            System.out.println("写入成功");
                        } catch (IOException e) {
                            System.out.println("写入失败");
                            System.exit(1);
                        }
                    }
                }
            }).start();
        }
    
        /**
         * 使用PipeInputStream创建一个读取的线程
         */
    
        public static void receive() {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    byte[] bytes = new byte[100];  //一次性只读取100个字节
                    int len = 0;
                    try {
                        len = inputStream.read(bytes, 0, 100);  //读取
                        while (len != -1) {
                            System.out.println("已经读取了" + len + "个字节");
                            len = inputStream.read(bytes, 0, 100);
                        }
    
    
                    } catch (IOException e) {
                        System.out.println("读取失败");
                        System.exit(1);
                    }
    
                }
            }).start();
    
        }
    
        public static void main(String args[]) {
            try {
                inputStream.connect(outputStream);  //连接
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("连接失败");
                System.exit(1);
            }
            send();
            receive();
    
    
        }
    
    }
    

    注意:从上面的运行结果可以看出,缓冲区最多可以写入1024个字节的数据,所以在缓冲区满了之后上面的send进程就会堵塞等待缓冲区空闲,如果recieve进程不继续读取数据了,那么就会一直出现堵塞

    问题

    • 写线程正在往缓冲区写数据的时候,但是此时的读线程的结束读取,那么此时的写线程的管道就会发生IOException异常,可以将上面receive进程中的while(true)去掉就可以清楚的看出
    • 读线程正在从缓冲区读数据的时候,但是此时的写线程的管道已经结束了,此时就会引起读线程的管道发生IOException异常,将上面的send进程中的while(true)去掉就可以实现这个问题
    • 必须是启用多线程才能实现管道之间的读写,否则会出现堵塞现象,因为这里的PipeOutputStream每次向缓冲区写入的字节数最大是1024,如果不及时的减少缓冲区的数据量就会出现堵塞

    解决方法

    • 后续更新中..........

    参考文章

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