我們?cè)趯W(xué)習(xí)IO流的時(shí)候可能會(huì)學(xué)字節(jié)流、字符流等，但是關(guān)于管道流的相信大部分視頻或者教程都是一語(yǔ)帶過(guò)，第一個(gè)是因?yàn)檫@個(gè)東西在實(shí)際開(kāi)發(fā)中用的也不是很多，但是學(xué)習(xí)無(wú)止境，存在既有理。JDK中既然有個(gè)類(lèi)那說(shuō)明他并不是一無(wú)是處，只是我們目前還沒(méi)有場(chǎng)景用到它，那說(shuō)明我們說(shuō)的還不夠，知識(shí)點(diǎn)還不足以去駕馭它。

管道流其實(shí)是一個(gè)很有魅力的流，用法也很獨(dú)特。他用來(lái)連接兩個(gè)線程之間的通信，比如傳輸文件等。它們的作用是讓多線程可以通過(guò)管道進(jìn)行線程間的通訊。在使用管道通信時(shí)，必須將PipedOutputStream和PipedInputStream配套使用。費(fèi)話不多說(shuō)，我們來(lái)看一個(gè)例子：

public class PipdTest {

	public static void main(String[] args) throws IOException {

		// 創(chuàng)建一個(gè)發(fā)送者對(duì)象
		Sender sender = new Sender();
		// 創(chuàng)建一個(gè)接收者對(duì)象
		Receiver receiver = new Receiver();
		// 獲取輸出管道流
		PipedOutputStream outputStream = sender.getOutputStream();
		// 獲取輸入管道流
		PipedInputStream inputStream = receiver.getInputStream();
		// 鏈接兩個(gè)管道，這一步很重要，把輸入流和輸出流聯(lián)通起來(lái)
		outputStream.connect(inputStream);
		// 啟動(dòng)發(fā)送者線程
		sender.start();
		// 啟動(dòng)接收者線程
		receiver.start();
	}
}

/**
 * 發(fā)送線程
 * 
 * @author yuxuan
 *
 */
class Sender extends Thread {

	// 聲明一個(gè) 管道輸出流對(duì)象 作為發(fā)送方
	private PipedOutputStream outputStream = new PipedOutputStream();

	public PipedOutputStream getOutputStream() {
		return outputStream;
	}

	@Override
	public void run() {
		String msg = "Hello World";
		try {
			outputStream.write(msg.getBytes());
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				// 關(guān)閉輸出流
				outputStream.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

/**
 * 接收線程
 * 
 * @author yuxuan
 *
 */
class Receiver extends Thread {

	// 聲明一個(gè) 管道輸入對(duì)象 作為接收方
	private PipedInputStream inputStream = new PipedInputStream();

	public PipedInputStream getInputStream() {
		return inputStream;
	}

	@Override
	public void run() {
		byte[] buf = new byte[1024];
		try {
			// 通過(guò)read方法 讀取長(zhǎng)度
			int len = inputStream.read(buf);
			System.out.println(new String(buf, 0, len));
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				// 關(guān)閉輸入流
				inputStream.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

上面的代碼有幾個(gè)點(diǎn)需要掌握清楚。

1、第一個(gè)就是connect方法，他的源碼是這么寫(xiě)的

    public synchronized void connect(PipedInputStream snk) throws IOException {
        if (snk == null) {
            throw new NullPointerException();
        } else if (sink != null || snk.connected) {
            throw new IOException("Already connected");
        }
        sink = snk;
/*代表連接該管道輸入流的輸出流PipedOutputStream下一個(gè)字節(jié)將存儲(chǔ)在循環(huán)緩沖數(shù)組buffer的位置。
當(dāng)in<0說(shuō)明緩沖數(shù)組是空的;當(dāng)in==out說(shuō)明緩沖數(shù)組已滿。*/
        snk.in = -1;
        //代表該管道輸入流下一個(gè)要讀取的字節(jié)在循環(huán)緩沖數(shù)組中的位置
        snk.out = 0;
         //表示該管道輸入流是否與管道輸出流建立了連接，true為已連接
        snk.connected = true;
    }

我們可以看到，他是一個(gè)線程同步的方法，通過(guò)synchronized 關(guān)鍵字修飾。

除了調(diào)用connect方法之外，還可以在構(gòu)造函數(shù)中直接傳進(jìn)去，源碼如下：

當(dāng)然管道流也有一些注意事項(xiàng)：

管道流僅用于多個(gè)線程之間傳遞信息，若用在同一個(gè)線程中可能會(huì)造成死鎖；
管道流的輸入輸出是成對(duì)的，一個(gè)輸出流只能對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入流，使用構(gòu)造函數(shù)或者connect函數(shù)進(jìn)行連接；
一對(duì)管道流包含一個(gè)緩沖區(qū)，其默認(rèn)值為1024個(gè)字節(jié)，若要改變緩沖區(qū)大小，可以使用帶有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)；
管道的讀寫(xiě)操作是互相阻塞的，當(dāng)緩沖區(qū)為空時(shí)，讀操作阻塞；當(dāng)緩沖區(qū)滿時(shí)，寫(xiě)操作阻塞；
管道依附于線程，因此若線程結(jié)束，則雖然管道流對(duì)象還在，仍然會(huì)報(bào)錯(cuò)“read dead end”；
管道流的讀取方法與普通流不同，只有輸出流正確close時(shí)，輸出流才能讀到-1值。

下面我們來(lái)看write方法的源碼：

看到這里是不是一目了然了。以下還有一些注意事項(xiàng)，我們來(lái)看：

PipedInputStream運(yùn)用的是一個(gè)1024字節(jié)固定大小的循環(huán)緩沖區(qū)。寫(xiě)入PipedOutputStream的數(shù)據(jù)實(shí)際上保存到對(duì)應(yīng)的 PipedInputStream的內(nèi)部緩沖區(qū)。從PipedInputStream執(zhí)行讀操作時(shí)，讀取的數(shù)據(jù)實(shí)際上來(lái)自這個(gè)內(nèi)部緩沖區(qū)。如果對(duì)應(yīng)的 PipedInputStream輸入緩沖區(qū)已滿，任何企圖寫(xiě)入PipedOutputStream的線程都將被阻塞。而且這個(gè)寫(xiě)操作線程將一直阻塞，直至出現(xiàn)讀取PipedInputStream的操作從緩沖區(qū)刪除數(shù)據(jù)。

這意味著，向PipedOutputStream寫(xiě)數(shù)據(jù)的線程不應(yīng)該是負(fù)責(zé)從對(duì)應(yīng)PipedInputStream讀取數(shù)據(jù)的唯一線程。從圖二可以清楚地看出這里的問(wèn)題所在：假設(shè)線程t是負(fù)責(zé)從PipedInputStream讀取數(shù)據(jù)的唯一線程；另外，假定t企圖在一次對(duì) PipedOutputStream的write()方法的調(diào)用中向?qū)?yīng)的PipedOutputStream寫(xiě)入2000字節(jié)的數(shù)據(jù)。在t線程阻塞之前，它最多能夠?qū)懭?024字節(jié)的數(shù)據(jù)（PipedInputStream內(nèi)部緩沖區(qū)的大小）。然而，一旦t被阻塞，讀取 PipedInputStream的操作就再也不會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)閠是唯一讀取PipedInputStream的線程。這樣，t線程已經(jīng)完全被阻塞，同時(shí)，所有其他試圖向PipedOutputStream寫(xiě)入數(shù)據(jù)的線程也將遇到同樣的情形。這并不意味著在一次write()調(diào)用中不能寫(xiě)入多于1024字節(jié)的數(shù)據(jù)。但應(yīng)當(dāng)保證，在寫(xiě)入數(shù)據(jù)的同時(shí)，有另一個(gè)線程從PipedInputStream讀取數(shù)據(jù)。

從PipedInputStream讀取數(shù)據(jù)時(shí)，如果符合下面三個(gè)條件，就會(huì)出現(xiàn)IOException異常：

試圖從PipedInputStream讀取數(shù)據(jù)，
PipedInputStream的緩沖區(qū)為“空”（即不存在可讀取的數(shù)據(jù)），
最后一個(gè)向PipedOutputStream寫(xiě)數(shù)據(jù)的線程不再活動(dòng)（通過(guò)Thread.isAlive()檢測(cè)）。

這是一個(gè)很微妙的時(shí)刻，同時(shí)也是一個(gè)極其重要的時(shí)刻。假定有一個(gè)線程w向PipedOutputStream寫(xiě)入數(shù)據(jù)；另一個(gè)線程r從對(duì)應(yīng)的 PipedInputStream讀取數(shù)據(jù)。下面一系列的事件將導(dǎo)致r線程在試圖讀取PipedInputStream時(shí)遇到IOException異常：

w向PipedOutputStream寫(xiě)入數(shù)據(jù)。
w結(jié)束（w.isAlive()返回false）。
r從PipedInputStream讀取w寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，清空PipedInputStream的緩沖區(qū)。
r試圖再次從PipedInputStream讀取數(shù)據(jù)。這時(shí)PipedInputStream的緩沖區(qū)已經(jīng)為空，而且w已經(jīng)結(jié)束，從而導(dǎo)致在讀操作執(zhí)行時(shí)出現(xiàn)IOException異常。

如果一個(gè)寫(xiě)操作在PipedOutputStream上執(zhí)行，同時(shí)最近從對(duì)應(yīng)PipedInputStream讀取的線程已經(jīng)不再活動(dòng)（通過(guò) Thread.isAlive()檢測(cè)），則寫(xiě)操作將拋出一個(gè)IOException異常。假定有兩個(gè)線程w和r，w向 PipedOutputStream寫(xiě)入數(shù)據(jù)，而r則從對(duì)應(yīng)的PipedInputStream讀取。下面一系列的事件將導(dǎo)致w線程在試圖寫(xiě)入 PipedOutputStream時(shí)遇到IOException異常：

寫(xiě)操作線程w已經(jīng)創(chuàng)建，但r線程還不存在。
w向PipedOutputStream寫(xiě)入數(shù)據(jù)。
讀線程r被創(chuàng)建，并從PipedInputStream讀取數(shù)據(jù)。
r線程結(jié)束。
w企圖向PipedOutputStream寫(xiě)入數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)r已經(jīng)結(jié)束，拋出IOException異常。

此篇文章主要用于理解運(yùn)用管道流，如果在實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中用到的話建議一定要研究透在用，他的坑可不止我上面諾列的這些哦

有問(wèn)題可以在下面評(píng)論，技術(shù)問(wèn)題可以私聊我

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java中的管道流 PipedOutputStream和PipedInputStream的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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