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java io系列03之 ByteArrayOutputStream的简介,源码分析和示例(包括OutputStream)
前面学习ByteArrayInputStream，了解了“输入流”。接下来，我们学习与ByteArrayInputStream相对应的输出流，即ByteArrayOutputStream。
本章，我们会先对ByteArrayOutputStream进行介绍，在了解了它的源码之后，再通过示例来掌握如何使用它。
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ByteArrayOutputStream 介绍
ByteArrayOutputStream 是字节数组输出流。它继承于OutputStream。
ByteArrayOutputStream 中的数据被写入一个 byte 数组。缓冲区会随着数据的不断写入而自动增长。可使用 toByteArray() 和 toString() 获取数据。
OutputStream 函数列表
我们来看看ByteArrayOutputStream的父类OutputStream的函数接口。
// 构造函数OutputStream() void close() void flush() void write(byte[] buffer, int offset, int count) void write(byte[] buffer)abstract void write(int oneByte)ByteArrayOutputStream 函数列表
// 构造函数ByteArrayOutputStream()ByteArrayOutputStream(int size) void close()synchronized void reset() int size()synchronized byte[] toByteArray() String toString(int hibyte) String toString(String charsetName) String toString()synchronized void write(byte[] buffer, int offset, int len)synchronized void write(int oneByte)synchronized void writeTo(OutputStream out)
OutputStream和ByteArrayOutputStream源码分析
OutputStream是ByteArrayOutputStream的父类，我们先看看OutputStream的源码，然后再学ByteArrayOutputStream的源码。
1. OutputStream.java源码分析(基于jdk1.7.40)
1 package java.io; 2 3 public abstract class OutputStream implements Closeable, Flushable { 4 // 将字节b写入到“输出流”中。 5 // 它在子类中实现！ 6 public abstract void write(int b) throws IOException; 7 8 // 写入字节数组b到“字节数组输出流”中。 9 public void write(byte b[]) throws IOException {10 write(b, 0, b.length);11 }12 13 // 写入字节数组b到“字节数组输出流”中，并且off是“数组b的起始位置”，len是写入的长度14 public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {15 if (b == null) {16 throw new NullPointerException();17 } else if ((off < 0) || (off > b.length) || (len < 0) ||18 ((off + len) > b.length) || ((off + len) < 0)) {19 throw new IndexOutOfBoundsException();20 } else if (len == 0) {21 return;22 }23 for (int i = 0 ; i < len ; i++) {24 write(b[off + i]);25 }26 }27 28 public void flush() throws IOException {29 }30 31 public void close() throws IOException {32 }33 }2. ByteArrayOutputStream 源码分析(基于jdk1.7.40)
1 package java.io; 2 3 import java.util.Arrays; 4 5 public class ByteArrayOutputStream extends OutputStream { 6 7 // 保存“字节数组输出流”数据的数组 8 protected byte buf[]; 9 10 // “字节数组输出流”的计数 11 protected int count; 12 13 // 构造函数：默认创建的字节数组大小是32。 14 public ByteArrayOutputStream() { 15 this(32); 16 } 17 18 // 构造函数：创建指定数组大小的“字节数组输出流” 19 public ByteArrayOutputStream(int size) { 20 if (size < 0) { 21 throw new IllegalArgumentException("Negative initial size: " 22 + size); 23 } 24 buf = new byte[size]; 25 } 26 27 // 确认“容量”。 28 // 若“实际容量 < minCapacity”，则增加“字节数组输出流”的容量 29 private void ensureCapacity(int minCapacity) { 30 // overflow-conscious code 31 if (minCapacity - buf.length > 0) 32 grow(minCapacity); 33 } 34 35 // 增加“容量”。 36 private void grow(int minCapacity) { 37 int oldCapacity = buf.length; 38 // “新容量”的初始化 = “旧容量”x2 39 int newCapacity = oldCapacity << 1; 40 // 比较“新容量”和“minCapacity”的大小，并选取其中较大的数为“新的容量”。 41 if (newCapacity - minCapacity < 0) 42 newCapacity = minCapacity; 43 if (newCapacity < 0) { 44 if (minCapacity < 0) // overflow 45 throw new OutOfMemoryError(); 46 newCapacity = Integer.MAX_VALUE; 47 } 48 buf = Arrays.copyOf(buf, newCapacity); 49 } 50 51 // 写入一个字节b到“字节数组输出流”中，并将计数+1 52 public synchronized void write(int b) { 53 ensureCapacity(count + 1); 54 buf[count] = (byte) b; 55 count += 1; 56 } 57 58 // 写入字节数组b到“字节数组输出流”中。off是“写入字节数组b的起始位置”，len是写入的长度 59 public synchronized void write(byte b[], int off, int len) { 60 if ((off < 0) || (off > b.length) || (len < 0) || 61 ((off + len) - b.length > 0)) { 62 throw new IndexOutOfBoundsException(); 63 } 64 ensureCapacity(count + len); 65 System.arraycopy(b, off, buf, count, len); 66 count += len; 67 } 68 69 // 写入输出流outb到“字节数组输出流”中。 70 public synchronized void writeTo(OutputStream out) throws IOException { 71 out.write(buf, 0, count); 72 } 73 74 // 重置“字节数组输出流”的计数。 75 public synchronized void reset() { 76 count = 0; 77 } 78 79 // 将“字节数组输出流”转换成字节数组。 80 public synchronized byte toByteArray()[] { 81 return Arrays.copyOf(buf, count); 82 } 83 84 // 返回“字节数组输出流”当前计数值 85 public synchronized int size() { 86 return count; 87 } 88 89 public synchronized String toString() { 90 return new String(buf, 0, count); 91 } 92 93 public synchronized String toString(String charsetName) 94 throws UnsupportedEncodingException 95 { 96 return new String(buf, 0, count, charsetName); 97 } 98 99 @Deprecated100 public synchronized String toString(int hibyte) {101 return new String(buf, hibyte, 0, count);102 }103 104 public void close() throws IOException {105 }106 }说明：
ByteArrayOutputStream实际上是将字节数据写入到“字节数组”中去。
(01) 通过ByteArrayOutputStream()创建的“字节数组输出流”对应的字节数组大小是32。
(02) 通过ByteArrayOutputStream(int size) 创建“字节数组输出流”，它对应的字节数组大小是size。
(03) write(int oneByte)的作用将int类型的oneByte换成byte类型，然后写入到输出流中。
(04) write(byte[] buffer, int offset, int len) 是将字节数组buffer写入到输出流中，offset是从buffer中读取数据的起始偏移位置，len是读取的长度。
(05) writeTo(OutputStream out) 将该“字节数组输出流”的数据全部写入到“输出流out”中。
示例代码
关于ByteArrayOutputStream中API的详细用法，参考示例代码(ByteArrayOutputStreamTest.java)：
1 import java.io.IOException; 2 import java.io.OutputStream; 3 import java.io.ByteArrayOutputStream; 4 import java.io.ByteArrayInputStream; 5 6 /** 7 * ByteArrayOutputStream 测试程序 8 * 9 * @author skywang10 */11 public class ByteArrayOutputStreamTest {12 13 private static final int LEN = 5;14 // 对应英文字母“abcddefghijklmnopqrsttuvwxyz”15 private static final byte[] ArrayLetters = {16 0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x6A, 0x6B, 0x6C, 0x6D, 0x6E, 0x6F,17 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78, 0x79, 0x7A18 };19 20 public static void main(String[] args) {21 //String tmp = new String(ArrayLetters);22 //System.out.println("ArrayLetters="+tmp);23 24 tesByteArrayOutputStream() ;25 }26 27 /**28 * ByteArrayOutputStream的API测试函数29 */30 private static void tesByteArrayOutputStream() {31 // 创建ByteArrayOutputStream字节流32 ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();33 34 // 依次写入“A”、“B”、“C”三个字母。0x41对应A，0x42对应B，0x43对应C。35 baos.write(0x41);36 baos.write(0x42);37 baos.write(0x43);38 System.out.printf("baos=%s\n", baos);39 40 // 将ArrayLetters数组中从“3”开始的后5个字节写入到baos中。41 // 即对应写入“0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68”，即“defgh”42 baos.write(ArrayLetters, 3, 5);43 System.out.printf("baos=%s\n", baos);44 45 // 计算长度46 int size = baos.size();47 System.out.printf("size=%s\n", size);48 49 // 转换成byte[]数组50 byte[] buf = baos.toByteArray();51 String str = new String(buf);52 System.out.printf("str=%s\n", str);53 54 // 将baos写入到另一个输出流中55 try {56 ByteArrayOutputStream baos2 = new ByteArrayOutputStream();57 baos.writeTo((OutputStream)baos2);58 System.out.printf("baos2=%s\n", baos2);59 } catch (IOException e) {60 e.printStackTrace();61 }62 }63 }运行结果：
baos=ABC
baos=ABCdefgh
size=8
str=ABCdefgh
baos2=ABCdefgh
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