InputStream 源码

nputStream 是所有表示字节输入流类的父类。windows操作系统的JDK8版本中，所有的InputStream的子类如下（此处只展示部分）：

常用的InputStream子类有以下5个：

①、FileInputStream：处理文件的输入流。
②、ByteArrayInputStream ：处理内存中byte[]数组的流式转换。
③、BufferedInputStream ：带缓冲区的字节数组输入流，一般配合FileInputStream一起使用（缓冲区可以减少IO次数）。
④、ObjectInputStream：从流中读入一个自定义的对象。需要与ObjectOutputStream与配合使用，且按同样的顺序（写入的对象的顺序决定了读取对象的顺序）。
⑤、StringBufferInputStream：处理内存中String对象的流式转换。
以上5个子类的使用方式请参照：我的另一篇博客1、Java的IO概览（一）
InputStream.class的源码如下：

package java.io; public abstract class InputStream implements Closeable { // skip()函数中可以使用的最大缓冲区大小 private static final int MAX_SKIP_BUFFER_SIZE = 2048; //留给子类实现，子类必须遵守以下规则： //1、从输入的Stream中读取输入数据的下一个字节（ASCII码值），在读取到数据或者抛出异常前，这个函数是阻塞的。 //2、返回一个0 ~ 255 的 ASCII码值 。如果因为已经读到了Stream末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。 public abstract int read() throws IOException; //将从输入的Stream中读取的ASCII码值放入到byte[]数组中，0表示从byte[]数组的第0个索引开始，b.length表示一次性向byte[]数组中放入的ASCII码值的数量 //在读取到数据或者抛出异常前，这个函数是阻塞的。 public int read(byte b[]) throws IOException { return read(b, 0, b.length); } //将从输入的Stream中读取的字节（ASCII码值）放入到byte[]数组中，off表示从byte[]数组的第off个索引开始，len表示一次性向byte[]数组中放入的字节（ASCII码值）的数量 //在读取到数据或者抛出异常前，这个函数是阻塞的。 public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException { if (b == null) {//byte[]数组不能为空 throw new NullPointerException(); //范围检测，off和len必须是非负数，b.length - off是byte[]数组还可以放的字节（ASCII码值）的数量 } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) { throw new IndexOutOfBoundsException();//范围检查失败，抛出一个IndexOutOfBoundsException异常 } else if (len == 0) {//len=0，则直接返回0，该Stream可能有可读的字节（ASCII码值），也可能没有可读的字节（ASCII码值），但是本次不读任何数据。 return 0; } int c = read();//最终还是调用子类实现的read()函数 if (c == -1) {//read()函数规定了，返回值-1表示已经读到了Stream末尾而没有可用的字节（ASCII码值） return -1;//如果一开始就读到了Stream末尾而没有可用的字节（ASCII码值），则直接返回-1 } b[off] = (byte)c;//如果一开始从Stream中可以读到字节（ASCII码值），则将读到的第1个字节（ASCII码值）值放入byte[]数组的第off个索引位置 //如果从Stream中读到了第1个字节（ASCII码值），则接着从Stream中读后面的字节（ASCII码值） int i = 1; try { for (; i < len ; i++) { c = read();//最终还是调用子类实现的read()函数 if (c == -1) { break;//读不到，结束循环 } b[off + i] = (byte)c;//每次从Stream中读到的字节（ASCII码值）都放到byte[]数组的第off个索引位置之后 } } catch (IOException ee) { } return i;//返回从Stream中读到的字节数量 } //将从输入的Stream中跳过n个字节 public long skip(long n) throws IOException { //还没(或者还需要)跳过的字节（ASCII码值）的总数量 long remaining = n; int nr; //校验，如果n<=0，则返回0 if (n <= 0) { return 0; } //每次跳过的字节（ASCII码值）最多为2048个 int size = (int)Math.min(MAX_SKIP_BUFFER_SIZE, remaining); //用于每次跳过指定数量字节（每次最多为2048个）的数组 byte[] skipBuffer = new byte[size]; while (remaining > 0) {//还需要跳过的字节（ASCII码值）数量<=0时，跳出循环 //调用read(byte b[], int off, int len)函数，该函数在上面已经分析过，该函数的返回值有3种，含义如下： //①、返回值=-1，表示该Stream没有可读的字节 //②、返回值=0，表示该Stream可能有可读的字节（ASCII码值），也可能没有可读的字节（ASCII码值），但是本次传入的Math.min(size, remaining)为0，不从Stream中读任何数据，此处的Math.min(size, remaining)不可能为0 //③、返回值>0，表示从该Stream中读到的字节（ASCII码值）的数量 nr = read(skipBuffer, 0, (int)Math.min(size, remaining)); if (nr < 0) { break;//该Stream中没有可读的字节时，nr=-1，跳出循环 } remaining -= nr;//表示还需要跳过的字节（ASCII码值）数量 } return n - remaining;//返回已经跳过的字节（ASCII码值）的总数量 } //返回这个Stream中还可以读取的字节的总数量，JDK不建议将这个函数的返回值作为缓冲区的长度来从Stream中读取数据（子类一般会覆盖这个函数） public int available() throws IOException { return 0; } //留给子类实现，子类必须遵守以下规则： //关闭Stream，并释放与该流相关的系统资源 public void close() throws IOException {} //标记此Stream中的当前位置。随后调用reset()函数会将此流重新定位到上次标记的位置，从而使得后续的读取操作能够再次读取相同的字节。 //带有回退功能的InputStream的子类会重写这个函数，但是FileInputStream不会重写这个函数，也就意味着，FileInputStream不支持回退功能 public synchronized void mark(int readlimit) {} //reset()函数会将此流重新定位到上次标记的位置，从而使得后续的读取操作能够再次读取相同的字节。 //带有回退功能的InputStream的子类会重写这个函数，但是FileInputStream不会重写这个函数，也就意味着，FileInputStream不支持回退功能 public synchronized void reset() throws IOException { throw new IOException("mark/reset not supported"); } //如果InputStream的子类支持mark()函数和 reset()函数，则返回true，否则，返回false（InputStream的子类不支持mark()函数和 reset()函数）。 public boolean markSupported() { return false; } }

1.1、InputStream的skip()函数

public long skip(long n) throws IOException { //还没(或者还需要)跳过的字节（ASCII码值）的总数量 long remaining = n; int nr; //校验，如果n<=0，则返回0 if (n <= 0) { return 0; } //每次跳过的字节（ASCII码值）最多为2048个 int size = (int)Math.min(MAX_SKIP_BUFFER_SIZE, remaining); //用于每次跳过指定数量字节（每次最多为2048个）的数组 byte[] skipBuffer = new byte[size]; while (remaining > 0) {//还需要跳过的字节（ASCII码值）数量<=0时，跳出循环 //调用read(byte b[], int off, int len)函数，该函数在上面已经分析过，该函数的返回值有3种，含义如下： //①、返回值=-1，表示该Stream没有可读的字节 //②、返回值=0，表示该Stream可能有可读的字节（ASCII码值），也可能没有可读的字节（ASCII码值），但是本次传入的Math.min(size, remaining)为0，不从Stream中读任何数据，此处的Math.min(size, remaining)不可能为0 //③、返回值>0，表示从该Stream中读到的字节（ASCII码值）的数量 nr = read(skipBuffer, 0, (int)Math.min(size, remaining)); if (nr < 0) { break;//该Stream中没有可读的字节时，nr=-1，跳出循环 } remaining -= nr;//表示还需要跳过的字节（ASCII码值）数量 } return n - remaining;//返回已经跳过的字节（ASCII码值）的总数量 }

如果要从一个20000个字节的Stream中跳过6000个字节，只需要调用skip(6000)即可，该函数的执行过程分为以下4步：
①、while循环之前进行初始化byte[]数组和零时变量的操作

②、第1次while循环之后，已经从前Stream中读取了2048个字节

③、第2次while循环之后，已经从前Stream中读取了4096个字节

④、第3次while循环之后，已经从前Stream中读取了6000个字节，读取完毕，byte[]数组的前1094个位置是本次从Stream流中读取的第4097第6000个字节，byte[]数组的后954个位置仍然是上一次从Stream流中读取的第3143第4096个字节

二、FilterInputStream 源码——装饰器基类

FilterInputStream 的UML关系图，如下所示：

FilterInputStream.class的源码，如下所示：

package java.io; public class FilterInputStream extends InputStream { //用来组合了一个 被装饰者的变量，被修饰为volatile 有以下3个原因： // 1. 确保多线程环境下修改的可见性 // 2. 有些装饰器允许运行时替换底层流 // 3. 防止指令重排序导致的初始化问题 protected volatile InputStream in; //创建时传入一个 被装饰者 protected FilterInputStream(InputStream in) { this.in = in; } //调用被装饰者的read()函数 public int read() throws IOException { return in.read(); } //调用被装饰者的read(byte b[]) 函数 public int read(byte b[]) throws IOException { return read(b, 0, b.length); } //调用被装饰者的read(byte b[], int off, int len)函数 public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException { return in.read(b, off, len); } //调用被装饰者的skip()函数 public long skip(long n) throws IOException { return in.skip(n); } //调用被装饰者的available()函数 public int available() throws IOException { return in.available(); } //调用被装饰者的close()函数 public void close() throws IOException { in.close(); } //调用被装饰者的mark()函数 public synchronized void mark(int readlimit) { in.mark(readlimit); } //调用被装饰者的reset()函数 public synchronized void reset() throws IOException { in.reset(); } //调用被装饰者的markSupported()函数 public boolean markSupported() { return in.markSupported(); } }