这是《水煮 JDK 源码》系列 的第3篇文章，计划撰写100篇关于JDK源码相关的文章
ByteArrayInputStream 类位于 java.io 包下，继承于 InputStream 类，表示字节数组输入流，它会在内存中创建一个字节数组缓冲区，然后把从输入流中读取的数据全部保存在缓冲区中，其 UML 类图如下：
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1、成员变量
在 ByteArrayInputStream 中定义了4个成员变量，如下：
/** 存放数据的字节数组缓冲区 */
protected byte buf[];
/** 从字符数组缓冲区读取的下一个字符的位置索引 */
protected int pos;
/** 当前流中标记的位置，初始化时为0 */
protected int mark = 0;
/** 字节数组缓冲区中有效的字节数 */
protected int count;2、构造方法
创建 ByteArrayInputStream 字节数组输入流主要有以下的两种方式：
public ByteArrayInputStream(byte buf[]) {
this.buf = buf;
// 第一个要读取的字符位置索引为0
this.pos = 0;
this.count = buf.length;
}
public ByteArrayInputStream(byte buf[], int offset, int length) {
this.buf = buf;
// 第一个读取的位置索引为 offset
this.pos = offset;
this.count = Math.min(offset + length, buf.length);
// 标记位置也为 offset
this.mark = offset;
}3、读取字节方法
ByteArrayInputStream 提供了两个读取字节的方法，如下：
public synchronized int read() {
// 如果下一个读取的字符位置大于字节数组的长度，直接返回 -1，说明此时数组已经读完了
// 每读取一个字节后，pos的位置就自动 +1
return (pos < count) ? (buf[pos++] & 0xff) : -1;
}
/** 将字节数组输入流中从 off 位置开始之后的最多 len 个长度的字节数据，读取到参数数组 b[] 中，返回的是实际读取的数据长度 */
public synchronized int read(byte b[], int off, int len) {
// 如果参数数组为null，则直接抛出空指针异常
if (b == null) {
throw new NullPointerException();
} else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
// 数组越界检查
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
// 如果输入流中已经没有可读数据了，直接返回-1
if (pos >= count) {
return -1;
}
// 输入流中可读取的数据长度 avail
int avail = count - pos;
// 如果希望从流中读取的数据长度 len 大于流中可读取的长度 avail，
// 那么将最多从流中读取 avail 个字节数据
if (len > avail) {
len = avail;
}
if (len <= 0) {
return 0;
}
// 使用 System.arraycopy 方法从 buf[] 中复制字节数据到参数 b[] 中
System.arraycopy(buf, pos, b, off, len);
// 读取完后，改变 pos 的位置索引
pos += len;
return len;
}上面的两个 read() 方法都使用了 synchronized 关键字，即表示为同步方法，从具体的实现上可以看出，ByteArrayInputStream 中的数据是不可以重复读取的，每读取一个字节数据，下一个可读取的字节位置索引便为自动+1，如果已经读取到了字节数组的最后一个元素，则不能再读取了。
4、其他方法
ByteArrayInputStream 类提供了其他的一些方法，如下：
public synchronized long skip(long n)：从输入流中跳过 n 个字节；public synchronized int available()：获取还可以从输入流中读取的字节长度；public boolean markSupported()：判断输入流是否支持标记功能，默认返回 true，即ByteArrayInputStream是支持的；public void mark(int readAheadLimit)：设置输入流中的标记位置为当前可读取的位置；public synchronized void reset()：重置输入流中下一个可读取位置为标记位置；public void close()：关闭输入流；
下面分别看看这些方法的具体实现。
public synchronized long skip(long n) {
// 获取当前输入流中可读取的数据长度 k
long k = count - pos;
// 判断需要跳过的长度 n 是否小于可读取的长度 k
if (n < k) {
k = n < 0 ? 0 : n;
}
// 调整下一个可读取的字节位置索引，直接偏移 k 个长度
pos += k;
// 返回的是实际跳过的字节数据长度，不一定等于 n
return k;
}
public synchronized int available() {
// 获取还可以从输入流中读取的字节长度
return count - pos;
}
public boolean markSupported() {
// 判断输入流是否支持标记功能，默认返回 true
return true;
}
public void mark(int readAheadLimit) {
// 设置输入流中的标记位置为当前可读取的位置，其中参数 readAheadLimit 没有任何用途
mark = pos;
}
public synchronized void reset() {
// 重置输入流中下一个可读取的位置为标记位置
pos = mark;
}
public void close() throws IOException {
// 没有任何代码实现
}和 ByteArrayOutputStream 一样，ByteArrayInputStream 类中的 close() 方法也是没有任何代码实现的，即使被调用，也没有任何的作用。
5、示例代码
5.1 简单数据读取
上面分析了 ByteArrayInputStream 类的相关源码，下面通过一个简单的示例来看看 ByteArrayInputStream 该如何使用。
package com.magic.test;
import java.io.ByteArrayInputStream;
public class ByteArrayInputStreamTest {
public static void main(String[] args) {
byte[] bytes = "01234".getBytes();
ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
int c;
while ((c = inputStream.read()) != -1) {
System.out.println(Character.toUpperCase((char) c));
}
}
}运行后，输出的结果如下：
0
1
2
3
45.2 验证不可重复读
下面来验证一下输入流是不可以重复读的。
package com.magic.test;
import java.io.ByteArrayInputStream;
public class ByteArrayInputStreamTest {
public static void main(String[] args) {
byte[] bytes = "01234".getBytes();
ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
int c;
System.out.println("第1次读取");
while ((c = inputStream.read()) != -1) {
System.out.println(Character.toUpperCase((char) c));
}
System.out.println("第2次读取");
while ((c = inputStream.read()) != -1) {
System.out.println(Character.toUpperCase((char) c));
}
}
}
运行后，输出结果如下：
第1次读取
0
1
2
3
4
第2次读取5.3 可重复读取实现
从上面的结果可以看出，第2次读取时，未读取到任何数据，如果希望能够再次读取，那么又该如何处理呢？可以在第1次读取完后，使用 reset() 方法进行重置。
package com.magic.test;
import java.io.ByteArrayInputStream;
public class ByteArrayInputStreamTest {
public static void main(String[] args) {
byte[] bytes = "01234".getBytes();
ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
int c;
System.out.println("第1次读取");
while ((c = inputStream.read()) != -1) {
System.out.println(Character.toUpperCase((char) c));
}
// 使用 reset 方法进行重置，从上面对 reset() 方法源码可以看出
// 重置后 pos = mark，而 mark 的默认值为 0，此时 pos = 0
// 那么又可以从索引位置 0 开始读取字节数据了
inputStream.reset();
System.out.println("第2次读取");
while ((c = inputStream.read()) != -1) {
System.out.println(Character.toUpperCase((char) c));
}
}
}运行后输出结果如下：
第1次读取
0
1
2
3
4
第2次读取
0
1
2
3
4
