java中是否所有的stream流都需要主动关闭

流的概念

在输出数据时，内存中的特定数据排成一个序列，依次输出到文件中，这个数据序列就像流水一样源源不断地“流”到文件中，因此该数据序列称为输出流。同样，把文件中的数据输入到内存中时，这个数据序列就像流水一样“流”到内存中，因此把该数据序列称为输入流。

输入流与输出流

为什么要按照流的方式来读取和保存数据呢？

因为流可以保证原始数据的先后顺序不会被打乱，在很多情况下，这都是符合实际需求的。比如读一篇文章，肯定是希望从头到尾的读取文章，而不希望打乱文章的章节顺序。

无论是输入流还是输出流，如果数据序列中最小的数据单元是字节，那么称这种流为字节流。

数据单元是字节的字节流如果数据序列中最小的数据单元是字符，那么称这种流为字符流。

InputStream为什么设计成不能重复读呢？

“在InputStream读取的时候，会有一个pos指针，他指示每次读取之后下一次要读取的起始位置，当读到最后一个字符的时候，pos指针不会重置。”
说的也有道理，就是说InputStream的读取是单向的。但是并不是所有的InputStream实现类都是这样的实现方式。

//BufferedInputStream代码片段：  
 public synchronized int read() throws IOException {  
        if (pos >= count) {  
            fill();  
            if (pos >= count)  
                return -1;  
        }  
        return getBufIfOpen()[pos++] & 0xff;  
    }  
  
//FileInputStream代码片段：  
public native int read() throws IOException;

我们知道：
Java 的List内部是使用数组实现的，遍历的时候也有一个pos指针。但是没有说List遍历一个第二次遍历就没有了。第二次遍历是创建新的Iterator，所以pos也回到了数组起始位置。对于某些InputStream当然可以也这么做。例如：ByteArrayInputStream
ByteArrayInputStream就是将一个Java的byte数组保存到对象里，然后读取的时候遍历该byte数组。

public ByteArrayInputStream(byte buf[]) {  
        this.buf = buf;  
        this.pos = 0;  
        this.count = buf.length;  
}  
  
public synchronized int read() {  
        return (pos < count) ? (buf[pos++] & 0xff) : -1;  
}

就ByteArrayInputStream而言，要实现重复读取是很简单的，但是为什么没有。我想是为了遵循InputStream的统一标准。
在InputStream的read方法的注释上明确说明：

/** 
     * Reads the next byte of data from the input stream. The value byte is 
     * returned as an <code>int</code> in the range <code>0</code> to 
     * <code>255</code>. If no byte is available because the end of the stream 
     * has been reached, the value <code>-1</code> is returned. This method 
     * blocks until input data is available, the end of the stream is detected, 
     * or an exception is thrown. 
     * 
     * <p> A subclass must provide an implementation of this method. 
     * 
     * @return     the next byte of data, or <code>-1</code> if the end of the 
     *             stream is reached. 
     * @exception  IOException  if an I/O error occurs. 
     */  
    public abstract int read() throws IOException;

当流到达末尾后，返回-1.

InputStream顾名思义就是一个单向的字节流，跟水流一样，要想再次使用就自己再去源头取一下。

你看看上面那个图就明白了，InputStream是中间的管道，并不是左右两边的桶要想喝水了，就在把水管架在水源与杯子之间，让水流到杯子里（注意：这个动作完成了之后水管里面就没有水了）。

这样看来，InputStream其实是一个数据通道，只负责数据的流通，并不负责数据的处理和存储等其他工作范畴。
前面讲过，其实有的InputStream实现类是可以实现数据的处理工作的。但是没有这么做，这就是规范和标准的重要性。

流在传输过程中的缓冲区概念

先上个例子：

public class FlushTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileReader fileReader = new FileReader("F:\\Hello1.txt"); //大文件
FileWriter fileWriter = new FileWriter("F:\\Hello2.txt");
int readerCount = 0;
//一次读取1024个字符
char[] chars = new char[1024];
while (-1 != (readerCount = fileReader.read(chars))) {
fileWriter.write(chars, 0, readerCount);
}
}
}

这里并没有调用close()方法。close()方法包含flush()方法，即close会自动flush结果：

可以看到，复制的文件变小了。明显，数据有丢失，丢失的就是缓冲区“残余”的数据。在计算机层面，Java对磁盘进行操作，IO是有缓存的，并不是真正意义上的一边读一边写，底层的落盘（数据真正写到磁盘）另有方法。所以，最后会有一部分数据在内存中，如果不调用flush()方法，数据会随着查询结束而消失，这就是为什么数据丢失使得文件变小了。

BufferedOutputStream、BufferedFileWriter 同理再举个例子：

class FlushTest2{
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileWriter fileWriter = new FileWriter("F:\\Hello3.txt");
fileWriter.write("今天打工你不狠，明天地位就不稳\n" +
"今天打工不勤快，明天社会就淘汰");
}
}

不调用flush()方法你会发现，文件是空白的，没有把数据写进来，也是因为数据在内存中而不是落盘到磁盘了。所以为了实时性和安全性，IO在写操作的时候，需要调用flush()或者close()

close() 和flush()的区别：

关close()是闭流对象，但是会先刷新一次缓冲区，关闭之后，流对象不可以继续再使用了，否则报空指针异常。

flush()仅仅是刷新缓冲区，准确的说是"强制写出缓冲区的数据"，流对象还可以继续使用。

总结一下：

1、Java的IO有一个缓冲区的概念，不是Buffer概念的缓冲区。

2、如果是文件读写完的同时缓冲区刚好装满 , 那么缓冲区会把里面的数据朝目标文件自动进行读或写（这就是为什么总剩下有一点没写完） , 这种时候你不调用close()方法也0不会出现问题

3、如果文件在读写完成时 , 缓冲区没有装满，也没有flush()，这个时候装在缓冲区的数据就不会自动的朝目标文件进行读或写 , 从而造成缓冲区中的这部分数据丢失 , 所以这个是时候就需要在close()之前先调用flush()方法 , 手动使缓冲区数据读写到目标文件。

举个很形象的例子加深理解：我从黄桶通过水泵把水抽到绿桶，水管就相当于缓冲区，当我看到黄桶水没有了，我立马关了水泵，但发现水管里还有水没有流到绿桶，这些残留的水就相当于内存中丢失的数据。如果此时我再把水泵打开，把水管里的水都抽了一遍，此时水管里面的水又流到了绿桶，这就相当于调用了flush()方法。

java Stream对象如果不关闭会发生什么？

比如FileStream或者说HttpClient 中的HTTPResponse，不关闭会发生什么呢？或者说调用close防范实际上在底层都做了哪些事？

看是什么类了, 不同的类的close里执行的逻辑当然是不一样的. close就是用来做收尾工作的, 如果你学过servlet, 可以认为就是servlet的destroy方法.
有一些类会占用特殊资源(比如文件句柄, 线程, 数据库连接等), 而这些资源是有限的/比较消耗性能的, 而且不会自动释放(或者需要很久才能自动释放), 因此需要你在不用的时候及时释放, 避免浪费资源.

比如IO里面的:

FileInputStream会占用系统里的一个文件句柄, 每个进程可以打开的文件数量是有限的, 如果一直打开而不关闭, 理论上迟早会遇到无法打开的情况.
StringWriter就没有什么. close方法没什么卵用

Closing a StringWriter has no effect. The methods in this class can be called after the stream has been closed without generating an IOException.

ps: FileInputStream的finalize方法会自动调用close方法. 但是需要等待很长很长时间. 所以最好自己手工调用.

一般而言, 如果是接口里有close方法, 我们调用时是不应该关注close里究竟执行了什么, 不调用是不是有坏处, 而应该是始终调用

你打开文件是会在系统里有一个文件句柄的，这个句柄数量操作系统里是有限的，如果不close，这个句柄所代表的资源就泄露了，就跟悬垂指针一样，如果量大或时间长了之后再打开文件就可能打不开了，超过了系统的限制

有没有不需要关闭的流

曾几何时，作为java程序员要记住的一条准则就是，流用完了一定要在关闭，一定要写在finally里。

finally {
	out.flush();
 	out.close();
}

但是最近发现一个stream是不需要关闭的。它就是ByteArrayOutputStream，当然还有它的妹妹ByteArrayInputStream和表哥StringWriter。道理一样，我们就不讨论亲戚们了。作为一种OutputStream它也extends了OutputStream，自然也有继承了flush()和close()。但这2个方法的方法体为空。

    /**
     * Closing a <tt>ByteArrayOutputStream</tt> has no effect. The methods in
     * this class can be called after the stream has been closed without
     * generating an <tt>IOException</tt>.
     */
    public void close() throws IOException {
    }
    
    /***
    * OutputStream的方法，ByteArrayInputStream并未重写
    */
    public void flush() throws IOException {
    }

究其原因也不难理解。其实ByteArrayInputStream内部实现是一个byte数组，是基于内存中字节数据的访问。并没有占用硬盘，网络等资源。就算是不关闭，用完了垃圾回收器也会回收掉。这点跟普通数组并没有区别。既然是操作内存，就要考虑到内存大小，如果字节流太大，就要考虑内存溢出的情况。

但是，作为一个蛋疼的程序员，习惯性关闭流是一个好习惯，不管三七五十八，先close掉再说，现在close是空方法，保不齐哪天就有了呢？这也是百利无一害的事，就好像保健品，吃了不治病，但是也吃不坏。

结论就是：指向内存的流可以不用关闭，指向硬盘/网络等外部资源的流一定要关闭。

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首发链接：https://www.cnblogs.com/lingyejun/p/18156434

posted @ 2024-04-24 21:52 翎野君阅读(1061) 评论(0) 编辑收藏举报

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翎野君

Experience is the father of wisdom and memory the mother.