IO流为什么要边读编写

本博客的内容包含了字节流，缓冲数组的概念。主要是研究为什么write(bytes)要放在read(bytes)的while循环里，及为啥要一边读，一遍写，而不是读完了（输入），再写（输出）。

今天学习到TCP时,使用Client向Server传入数据，其实这就是一种变相的复制文件，只是输出的目的地是服务器罢了。

下面是服务端的代码，没有任何问题。

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建serverSocket对象，传入端口号
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        //2.用serverSocket接收，客户端请求的socket对象
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3.使用socket对象来获取网络输入流对象，用来读取客户端输出的数据
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //如果文件夹不存在，则创建一个
        File file = new File("F:\\FileUpdate");
        if (!file.exists()){
            file.mkdirs();
        }
        //4.创建本地输出流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+"\\dog.jpg");
        //保存客户端输出的数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0 ;
        //网络输入流，读取客户端发送的数据，并复制到本地输出流对象指定的目的地
        while((len = is.read(bytes))!=-1){
            System.out.println("保存中");
            fos.write(bytes);
        }
        System.out.println("wocap");
        //5.利用socket对象，获取网络输出流对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //6.向客户端发送数据
        if (bytes!=null){
            os.write("你好，你发送的数据已经保存成功".getBytes());
        }else {
            os.write("操作异常，请再次传输数据".getBytes());
        }
        //7.释放资源
        fos.close();
        serverSocket.close();
        socket.close();
    }
}

在复制文件时，发生了点小插曲，就是服务器下载不下来文件，所以我就调试，在服务器程序中的读取文件的while循环里打下了断点：
结果，在第二次循环时，停下了，紧接着去看照片是否复制好了，的确是由文件，因为执行了一次循环，但是为什么第二次就停止了呢？并且并没有向下执行，而是阻塞在了while循环第一句，我想应该是is.read(bytes)的问题，于是查看API,以下是原文：

public int read(byte[] b)
throws IOException从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中。以整数形式返回实际读取的字节数。在输入数据可用、检测到文件末尾或者抛出异常前， 此方法一直阻塞。
如果 b 的长度为 0，则不读取任何字节并返回 0；否则，尝试读取至少一个字节。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值 -1；否则，至少读取一个字节并将其存储在 b 中。

将读取的第一个字节存储在元素 b[0] 中，下一个存储在 b[1] 中，依次类推。读取的字节数最多等于 b 的长度。设 k 为实际读取的字节数；这些字节将存储在 b[0] 到 b[k-1] 的元素中，不影响 b[k] 到 b[b.length-1] 的元素。

通过API原文我们可以发现，阻塞在while循环第一句的原因：是没有检测到文件末尾及-1,所以程序一直被阻塞了，而没有向下执行。

那么问题来了，为啥没有我们的文件没有数据了呢，原因只有一个，那就是客户端没有把文件的字节全部输出，所以回头看,发现我们的Client里出现了错误：

while((len = fis.read(bytes))!=-1){
            System.out.println("传输中");
        }
        os.write(bytes);

对，没错就是今天标题，使用字节流复制文件时，为什么write(bytes)要放在read(bytes)的while循环里,通过API的介绍我们知道了我们形参bytes是一个缓冲数组，所谓缓冲数组，就是暂时放进，但是在再次调用会重新赋值。

于是为了一探究竟我就去看了源码，但是发现他的底层是一个native声明的函数，看不见，native声明的函数是其他语言编写的，如C++，但是我想到了一个方法，怎么研究缓冲数组是否会被重新赋值.

就是通过，每次输出缓冲数组的第一个字节：代码如下：

public class copyDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\Users\\asusc\\Pictures\\Saved Pictures\\dog.jpg");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("F.jpg");
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int readLen= 0;
        int i =0;
        while((readLen= fis.read(bytes))!=-1){
           System.out.println("缓冲数组第一个字节"+bytes[0]);
        }
        fos.write(bytes,0,readLen);

        fos.close();
        fis.close();
    }
}

输出结果：

缓冲数组第一个字节-1
缓冲数组第一个字节-91
缓冲数组第一个字节7
缓冲数组第一个字节117
缓冲数组第一个字节-86
缓冲数组第一个字节-55
缓冲数组第一个字节-110

显而易见，我们的思路是对的，缓冲数组，的确会在每次被调用时，被重新赋值。

所以也就说明了为啥write(bytes)要放在read(bytes)的while循环里，及为啥要一边读，一遍写。因为缓冲数组，会被重新赋值，如果把write()放在read()方法的while循环外面，会造成数组越界的异常。上面的例子也会抛出异常，因为write()写数据时，写完那1024个字节的数组，就没了,缓冲数组为空。

下面是客户端向服务器传入数据的正确代码：

客户端

package Net.FileUpdate;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建本地文件输入流，读取本地的文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\Users\\asusc\\Pictures\\Saved Pictures\\dog.jpg");
        //2.创建socket对象，传入ip和端口号
        Socket socket = new Socket("localhost",8888);
        //装被读取文件的字节数组
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        
        //3.获取网络输出流的对象，向服务端写入数据
        OutputStream os = socket.getOutputStream();

        while((len = fis.read(bytes))!=-1){
            System.out.println("传输中");
            os.write(bytes);
        }

        //4.获取网络输入流的对象，用于读取服务器输入的数据
        InputStream is = socket.getInputStream();
        byte[] bytes1 = new byte[1024];
        int len1 = is.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes1,0,len));
        //5.释放资源
        fis.close();
        socket.close();
    }
}

服务端

package Net.FileUpdate;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建serverSocket对象，传入端口号
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        //2.用serverSocket接收，客户端请求的socket对象
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3.使用socket对象来获取网络输入流对象，用来读取客户端输出的数据
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //如果文件夹不存在，则创建一个
        File file = new File("F:\\FileUpdate");
        if (!file.exists()){
            file.mkdirs();
        }
        //4.创建本地输出流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+"\\dog.jpg");
        //保存客户端输出的数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0 ;
        //网络输入流，读取客户端发送的数据，并复制到本地输出流对象指定的目的地
        while((len = is.read(bytes))!=-1){
            System.out.println("保存中");
            fos.write(bytes);
        }
        System.out.println("wocap");
        //5.利用socket对象，获取网络输出流对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //6.向客户端发送数据
        if (bytes!=null){
            os.write("你好，你发送的数据已经保存成功".getBytes());
        }else {
            os.write("操作异常，请再次传输数据".getBytes());
        }
        //7.释放资源
        fos.close();
        serverSocket.close();
        socket.close();
    }
}

好了，博客到现在也就写完了，希望能帮助到遇到此问题的你。