IO流(四) 文件字节流

public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException {

	// 提取文件路径
       String name = (file != null ? file.getPath() : null);

       // 获取jvm安全管理器，进行安全检查
       SecurityManager security = System.getSecurityManager();
       if (security != null) {
           security.checkRead(name);
       }

       // 文件路径不能为空
       if (name == null) {
           throw new NullPointerException();
       }

       // 文件是否有效
       if (file.isInvalid()) {
           throw new FileNotFoundException("Invalid file path");
       }

       // 创建一个文件描述符，这时候描述符号为-1，也就是说符号是无效的
       fd = new FileDescriptor();

       // 将自身注册到文件描述符对象，方便后续的关闭操作
       fd.attach(this);

       // 记录文件的路径
       path = name;

       // 内部会通过name获得操作系统的文件描述符值，并赋值给内部对象FileDescriptor的fd属性
       open(name);
   }

   public FileInputStream(FileDescriptor fdObj) {

   	// 获取jvm安全管理器，进行安全检查
       SecurityManager security = System.getSecurityManager();
       if (fdObj == null) {
           throw new NullPointerException();
       }
       if (security != null) {
           security.checkRead(fdObj);
       }

       // 保存文件描述符引用
       fd = fdObj;

       // 已经得到文件描述符对象，路径就不需要了
       path = null;

       // 将自身注册到文件描述符对象，方便后续的关闭操作
       fd.attach(this);
   }

// 对应的文件描述符对象，在构造器中会初始化
private final FileDescriptor fd;

// 如果使用File构造器，那么还会存储文件的路径
private final String path;

// 文件描述符的通道，用于nio
private FileChannel channel = null;

// 一个流对象可能会被多个线程调用，这个创建一个对象用于synchronized关键字的锁
private final Object closeLock = new Object();

// 流关闭状态，使用volatile保证可见性
private volatile boolean closed = false;

// 调用操作系统open函数，通过路径定位到具体的文件，并将文件描述符赋值给内部FileDescriptor 
private native void open0(String name) throws FileNotFoundException;

// 调用操作系统read函数，读取一个字节数据
private native int read0() throws IOException;

// 调用操作系统read函数，可以指定读取的起始位置off，读取的长度len，并将读取的结果放入字节数组b中，返回值代表读到的字节数量
private native int readBytes(byte b[], int off, int len) throws IOException;

// 调用操作系统skip函数，移动输入流的当前指针，也就是说在读取时可以忽略开头的一部分字节数据
public native long skip(long n) throws IOException;

// 调用操作系统skip函数，移动输入流的当前指针，也就是说在读取时可以忽略开头的一部分字节数据
public native int available() throws IOException;

// 调用操作系统close函数，关闭系统的文件描述符
private native void close0() throws IOException;

// 调用内部native open0
private void open(String name) throws FileNotFoundException {
    open0(name);
}

// 调用内部native read
public int read(byte b[]) throws IOException {
    return readBytes(b, 0, b.length);
}

// 调用内部native read
public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
    return readBytes(b, off, len);
}

// 关闭当前流对象
public void close() throws IOException {

    // 断流是否已经被关闭，防止多个线程操作一个流对象，进行加锁后再判断
    synchronized (closeLock) {
        if (closed) {
            return;
        }
        closed = true;
    }

    // 如果流生成了通道，需要关闭
    if (channel != null) {
       channel.close();
    }

    // 利用close0()，将关闭操作系统文件描述符的逻辑封装为一个Closeable对象，交给fd去关闭
    fd.closeAll(new Closeable() {
        public void close() throws IOException {
           close0();
       }
    });
}

// 获取流对象对应的文件描述符对象，主要用于刷盘、判断是否有效 
public final FileDescriptor getFD() throws IOException {
    if (fd != null) {
        return fd;
    }
    throw new IOException();
}

// 获取或创建文件描述符的通道，主要用于nio操作
public FileChannel getChannel() {
    synchronized (this) {
        if (channel == null) {
            channel = FileChannelImpl.open(fd, path, true, false, this);
        }
        return channel;
    }
}

// 防止应用程序没有关闭流，在GC回收此对象时再次关闭
protected void finalize() throws IOException {
    if ((fd != null) &&  (fd != FileDescriptor.in)) {
        close();
    }
}

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

    // 创建流
    FileInputStream fis = new FileInputStream("you file path");

    // 文件内容容器
    StringBuilder result = new StringBuilder();

    // 缓冲区
    byte[] bytes = new byte[1024];

    // 批量读取
    int length = 0;
    while((length = fis.read(bytes)) != -1){
        result.append(new String(bytes, 0, length));
    }
    
    // 打印结果
    System.out.println(result.toString());
}

public static void main(String[] args) throws Exception{
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("you file path");
    fos.write("hello world".getBytes());
}