java jdk7学习笔记：InputStream与OutputStream

InputStream与OutputStream
          想活用输入/输出API，一定要先了解java中如何以串流(Stream)抽象化输入/输出概念，以及InputStream、OutputStream继承架构。如此一来，无论标准输入/输出、文档输入/输出、网络输入/输出、数据库输入/输出等都可用一致的操作进行处理。
串流设计的概念
     java将输入/输出抽象化为串流，数据有来源及目的地，衔接两者的是串流对象。比喻来说，数据就好比水，串流好比水管，通过水管的衔接，水由一端流向另一端，如图1所示。

49_3710_a712270c112ac25.jpg[删除]串流衔接来源与目的地
        从应用程序角度来看，如果要将数据从来源取出，可以使用输入串流，如果要将数据写入目的地，可以使用输出串流。在java中，输入串流代表对象为java.io.InputStream实例，输出串流代表对象为java.io.OutputStream实例。无论数据源或目的地为何，只要设法取得InputStream或OutputStream的实例，接下来操作输入/输出的方式都是一致，无须理会来源或目的地的真正形式，如图2所示。

49_3710_d23afc06007e5f5.jpg[删除]从应用程序看InputStream与OutputStream
       来源与目的地都不知道的情况下，如何撰写程序？听来不可思议，但实际上就是会有这类需求。举个例子来说，可以设计一个通用的dump()方法：
Stream IO.java
package cc.openhome;

import java.io.*;

public class IO {
u  数据来源与目的地

    public static void dump(InputStream src, OutputStream dest)
v     客户端要处理异常

                               throws IOException {
w     尝试自动关闭资源

        try (InputStream input = src; OutputStream output = dest) {
x    尝试每次从来源读取1024字节

            byte[] data = new byte[1024];
y     读取数据

            int length = -1;
            while ((length = input.read(data)) != -1) {
z  写出数据

                output.write(data, 0, length);
            }
        }
    }
}
dump()方法接受InputStream与OutputStream实例，分别代表读取数据的来源，以及输出数据的目的地u。在进行InputStream与OutputStream的相关操作时若发生错误，会抛出java.io.IOException异常，在这里不特别处理，而是在dump()方法上声明throws，由调用dump()方法的客户端处理v。
      在不使用InputStream与OutputStream时，必须使用close()方法关闭串流。由于InputStream与OutputStream操作了java.io.Closeable接口，其父接口为java.lang.AutoCloseable接口，因此可使用JDK7尝试自动关闭资源语法w。

思考一下，如果不能使用JDK7尝试自动关闭资源语法，那使用try、catch、finally该怎么写？可以参考一下8.2.2节的内容。


       每次从InputStream读入的数据，都会先置入byte数组中x，InputStream的read()方法，每次会尝试读入byte数组长度的数据，并返回实际读入的字节，只要不是-1，就表示读取到数据y。可以使用OutputStream的write()方法，指定要写出的byte数组、初始索引与数据长度z。
那么这个dump()方法的来源是什么？不知道。目的地呢。也不知道。dump()方法并没有限定来源或目的地真实形式，而是依赖于抽象的InputStream、OutputStream。如果要将某个文档读入并另存为另一个文档，则可以这么使用：
Stream Copy.java
package cc.openhome;

import java.io.*;

public class Copy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        IO.dump(
              new FileInputStream(args[0]),
              new FileOutputStream(args[1])
        );
    }
}
        这个程序可以由命令行自变量指定读取的文档来源与写出的目的地，例如：
> java cc.openhome.Copy c:workspaceMain.java C:workspaceMain.txt
稍后就会介绍串流继承架构，FileInputStream是InputStream的子类，用于衔接文档以读入数据，FileOutputStream是OutputStream的子类，用于衔接文档以写出数据。
         如果要从HTTP服务器读取某个网页，并另存为文档，也可以使用这里设计的dump()方法。例如：
Stream Download.java
package cc.openhome;

import java.io.*;
import java.net.URL;

public class Download {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        URL url = new URL(args[0]);
        InputStream src = url.openStream();
        OutputStream dest = new FileOutputStream(args[1]);
        IO.dump(src, dest);
    }
}
        虽然没有正式介绍到网络程序设计，不过java.net.URL的使用很简单，只要指定网址，URL实例会自动进行HTTP协议。可以使用openStream()方法取得InputStream实例，代表与网站连接的数据串流。可以这样指定网址下载文档：
> java cc.openhome.Download http://openhome.cc c:workspaceindex.txt
        无论来源或目的地实体形式为何，只要想办法取得InputStream或OutputStream，接下来都是调用InputStream或OutputStream的相关方法。例如，使用java.net.ServerSocket接受客户端联机的例子：
ServerSocket server = null;
Socket client = null;
try {
    server = new ServerSocket(port);
    while(true) {
        client = server.accept();
        InputStream input = client.getInputStream();
        OutputStream output = client.getOutputStream();
        // 接下来就是操作 InputStream、OutputStream 实例了
        ...
    }
}
catch(IOException ex) {
    ...
}
如果将来学到Servlet，想将文档输出至浏览器，也会有类似的操作：
response.setContentType("application/pdf");
InputStream in = this.getServletContext()
                     .getResourceAsStream("/web-INF/jdbc.pdf");
OutputStream out = response.getOutputStream();
byte[] data = new byte[1024];
int length = -1;
while((length = in.read(data)) != -1) {
    out.write(data, 0, length);
}