Java IO：管道

Java IO中的管道为运行在同一个JVM中的两个线程提供了通信的能力。所以管道也可以作为数据源以及目标媒介。

你不能利用管道与不同的JVM中的线程通信(不同的进程)。在概念上，Java的管道不同于Unix/Linux系统中的管道。在Unix/Linux中，运行在不同地址空间的两个进程可以通过管道通信。在Java中，通信的双方应该是运行在同一进程中的不同线程。

通过Java IO创建管道

可以通过Java IO中的PipedOutputStream和PipedInputStream创建管道。一个PipedInputStream流应该和一个PipedOutputStream流相关联。一个线程通过PipedOutputStream写入的数据可以被另一个线程通过相关联的PipedInputStream读取出来。

Java IO管道示例

这是一个如何将PipedInputStream和PipedOutputStream关联起来的简单例子：

你也可以使用两个管道共有的connect()方法使之相关联。PipedInputStream和PipedOutputStream都拥有一个可以互相关联的connect()方法。

你也可以使用两个管道共有的connect()方法使之相关联。PipedInputStream和PipedOutputStream都拥有一个可以互相关联的connect()方法。

管道和线程

请记得，当使用两个相关联的管道流时，务必将它们分配给不同的线程。read()方法和write()方法调用时会导致流阻塞，这意味着如果你尝试在一个线程中同时进行读和写，可能会导致线程死锁。

管道的替代

除了管道之外，一个JVM中不同线程之间还有许多通信的方式。实际上，线程在大多数情况下会传递完整的对象信息而非原始的字节数据。但是，如果你需要在线程之间传递字节数据，Java IO的管道是一个不错的选择。

使用示例：

/*  
管道流:
PipedInputStream
void connect(PipedOutputStream src) 
使此管道输入流连接到管道输出流 src

PipedOutputStream
void connect(PipedInputStream snk)  

在JDK我们看到PipedInputStream中有管道缓冲区,用来接收数据

管道流内部在实现时还有大量的对同步数据的处理
管道输出流和管道输入流执行时不能互相阻塞,所以一般要开启独立线程分别执行
顺便复习了多线程操作

[示例]:管道流
*/
import java.io.*;

class Demo            
{
  public static void main(String[] args)  throws Exception
  {
    PipedInputStream pin = new PipedInputStream();
    PipedOutputStream pout = new PipedOutputStream();
    pin.connect(pout);  //输入流与输出流连接
    
    ReadThread readTh   = new ReadThread(pin);
    WriteThread writeTh = new WriteThread(pout);
    new Thread(readTh).start();
    new Thread(writeTh).start();
  }
  
  public static void sop(Object obj) //打印
  {
    System.out.println(obj);
  }
}

class ReadThread implements Runnable
{
  private PipedInputStream pin;
  ReadThread(PipedInputStream pin)   //
  {
    this.pin=pin;
  }
  
  public void run() //由于必须要覆盖run方法,所以这里不能抛,只能try
  {
    try
    {
      sop("R:读取前没有数据,阻塞中...等待数据传过来再输出到控制台...");
      byte[] buf = new byte[1024];
      int len = pin.read(buf);  //read阻塞
      sop("R:读取数据成功,阻塞解除...");
      
      String s= new String(buf,0,len);
      sop(s);    //将读取的数据流用字符串以字符串打印出来
      pin.close();     
    }
    catch(Exception e)
    {
      throw new RuntimeException("R:管道读取流失败!");
    }   
  }
  
  public static void sop(Object obj) //打印
  {
    System.out.println(obj);
  }
}

class WriteThread implements Runnable
{
  private PipedOutputStream pout;
  WriteThread(PipedOutputStream pout)
  {
    this.pout=  pout;
  }
  
  public void run()
  {
    try
    {
      sop("W:开始将数据写入:但等个5秒让我们观察...");
      Thread.sleep(5000);  //释放cpu执行权5秒
      pout.write("W: writePiped 数据...".getBytes());  //管道输出流
      pout.close();
    }
    catch(Exception e)
    {
      throw new RuntimeException("W:WriteThread写入失败...");
    }
  }
  
  public static void sop(Object obj) //打印
  {
    System.out.println(obj);
  }
}