FileInputStream分析

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

我们先写个简单的Demo，代码如下：

package com.lg.io;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class FileInputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis=new FileInputStream("src\\com\\lg\\io\\FileInputStreamDemo.java");
        byte[] buf=new byte[1024];
        int n;
        while ((n=fis.read(buf))>0){
            System.out.print(new String(buf,0,n));
        }
        fis.close();
    }
}

 上面的Demo是读取自己的内容，运行结果如下：

package com.lg.io;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class FileInputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis=new FileInputStream("src\\com\\lg\\io\\FileInputStreamDemo.java");
        byte[] buf=new byte[1024];
        int n;
        while ((n=fis.read(buf))>0){
            System.out.print(new String(buf,0,n));
        }
        fis.close();
    }
}

接着FileInputStream源码分析，如下：

属性

    
    // 文件描述类，处理打开的文件
    private final FileDescriptor fd;
    // 文件的路径，如果该流是通过文件描述类创建的，该属性则为空
    private final String path;
    // 用于读、写、映射、操作文件的通道
    private FileChannel channel = null;
    // 一个关闭锁，只在close()方法中使用，确保多线程同步调用，同时和其他同步方法不冲突（因为这个关 
    //闭锁是自己的对象锁）
    private final Object closeLock = new Object();
    // 流是否是关闭的，volatile保证多线程的可见性
    private volatile boolean closed = false;

构造函数 

   // 文件路径创建File对象，并调用下边的重载的构造函数
    public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
        this(name != null ? new File(name) : null);
    }

    // 根据File对象来构造文件输入流
    public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException {
        // 获取文件路径
        String name = (file != null ? file.getPath() : null);
        // 获取系统的安全管理器
        SecurityManager security = System.getSecurityManager();
        if (security != null) {
            // 确保有文件的读取权限
            security.checkRead(name);
        }
        if (name == null) {
            // 文件路径为null，抛出空指针异常
            throw new NullPointerException();
        }
        if (file.isInvalid()) {
            // 如果file对象无效，抛出未找到文件异常
            throw new FileNotFoundException("Invalid file path");
        }
        // 创建文件描述符
        fd = new FileDescriptor();
        // 在文件描述符中保存该对象引用
        fd.attach(this);
        // 路径名赋值path
        path = name;
        // 打开该路径进行读取
        open(name);
    }
    // 根据文件描述符构造输入流
    public FileInputStream(FileDescriptor fdObj) {
        SecurityManager security = System.getSecurityManager();
        if (fdObj == null) {
            throw new NullPointerException();
        }
        if (security != null) {
            security.checkRead(fdObj);
        }
        // 文件描述符对象属性的赋值
        fd = fdObj;
        path = null;
        // 在文件描述符中保存该对象引用
        fd.attach(this);
    }

方法 

 open(String name)

    // 调用open0(name)本地方法，打开指定的文件以进行读取
    private void open(String name) throws FileNotFoundException {
        open0(name);
    } 
   //打开指定的文件以进行读取
   private native void open0(String name) throws FileNotFoundException;  

 read()

    // 从输入流中读取下一个字节的数据，调用本地方法
    // 该方法一直阻塞直到有可用的数据
    public int read() throws IOException {
        return read0();
    }

    // 本地方法，读取下一个字节的数据
    private native int read0() throws IOException;

read(byte b[])

  
   // 读取b.length数量的字节，并从字节数组b的0下标开始填满b数组
    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return readBytes(b, 0, b.length);
    }
    // 读取b.length数量的字节，并从字节数组b的off下标位置开始填满b数组
    public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        return readBytes(b, off, len);
    }
    // 本地方法,将子数组作为字节序列读取
    private native int readBytes(byte b[], int off, int len) throws IOException;

Native方法 

    // 本地方法，跳过n个字节
    public native long skip(long n) throws IOException;
    // 本地方法，返回可读的字节数
    public native int available() throws IOException;

close() 

public void close() throws IOException {
        // 使用对象锁
        synchronized (closeLock) {
            // 如果流已经关闭则返回
            if (closed) {
                return;
            }
            // 否则将关闭状态设为true
            closed = true;
        }
        // 操作文件的通道不为空，也要进行关闭
        if (channel != null) {
           channel.close();
        }
        // 文件描述符相关资源的关闭，并调用本地关闭方法关闭流
        fd.closeAll(new Closeable() {
            public void close() throws IOException {
               close0();
           }
        });
    }
    //本地方法，关闭此文件输入流并释放与该流关联的所有系统资源
    private native void close0() throws IOException;

finalize() 

   protected void finalize() throws IOException {
        if ((fd != null) &&  (fd != FileDescriptor.in)) {
            // 如果fd正在被其他流使用，就不能进行关闭，只有当所有流都不再引用这个文件描述符才关闭
            close();
        }
    }