【Java基础】I/O流 —— Java中的流都需要关闭吗？

爱被打了一巴掌 2024-03-16 13:33 38阅读 0赞

#### 目录 ####

*   *   *  一、为什么要关闭流？
         *  二、close方法和flush方法
         *   *  1.使用close方法
             *  2.使用flush方法
         *  三、流按指向分类
         *  四、不用关闭的流

#### 一、为什么要关闭流？ ####

涉及到对外部资源的读写操作，包括网络、硬盘等等的I/O流，如果在使用完毕之后不关闭，会导致资源泄漏以及可能会引起文件锁定等问题。因此，需要在使用完毕之后关闭流。  
关闭流是一种资源释放机制，意味着在使用完毕之后归还系统的内存、CPU或者网络等资源，避免资源长时间占用。常见的关闭流的方法是调用close()方法，该方法会将相关的资源释放，可以有效避免导致资源泄漏的问题。  
需要注意的是，关闭流的时机非常重要，过早关闭可能会影响正常操作，而过晚关闭则可能导致资源泄漏。在实际开发的时候，使用完毕之后应该及时关闭流。在Java 7之后引入了`try-with-resources`语法，可以在语法层面上自动关闭流，用法是：

/* 读取文件 */
    File file = new File("opsLiya.json");
    try (FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file)) {
        
        /* 操作 */
    }catch (IOException e){
        
        /* 异常处理 */
    }

当然也可以使用传统的finally代码块关闭流：

InputStream inputStream = null;
    try {
        
        inputStream = new FileInputStream("opsLiya.txt");
        /* 操作 */
    } catch (IOException e) {
        
        /* 异常处理 */
    } finally {
        
        if (inputStream != null) {
        
            try {
        
                inputStream.close();
            } catch (IOException e) {
        
                /* 异常处理 */
            }
        }
    }

#### 二、close方法和flush方法 ####

##### 1.使用close方法 #####

当我们使用**输入流**的时候，如`FileInputStream`，对流进行关闭时，直接**调用close方法**即可。  
close方法的底层如下：  
![在这里插入图片描述][bf899dd9f3af45c8840b20fa0c9adf37.png]

这个close0方法的底层是一个native方法（本地方法）  
![在这里插入图片描述][167e5582e554470ca45801766591b4dd.png]

此方法进行具体的关闭操作。

##### 2.使用flush方法 #####

当我们使用**输出流**的时候（即写入数据到文件或者网络中），如`BufferedOutputStream`，对流进行关闭时，需要**先调用flush方法再调用close方法**。  
我们进入到`BufferedOutputStream`的flush方法的源码可以看到:  
![在这里插入图片描述][e8166a67fc2e4f35b0b047375ae5aed1.png]

方法注释大概的意思是：`刷新此缓冲输出流。这将强制将任何缓冲的输出字节写入底层输出流。`  
也就是说，在关闭流前调用flush方法，会**将缓存中的数据强行刷新到输出目标中，避免数据丢失**。

#### 三、流按指向分类 ####

Java中的流在指向上可以分为两大类，分别是**用于读写内存的流**和**用于读写外部资源（文件、网络等）的流。**  
比如，用于读写内存的流又可以根据操作对象分为两类，如下：

1.  操作对象是byte数组：
    
    1.  ByteArrayInputStream
    2.  ByteArrayOutputStream
2.  操作对象是字符串：
    
    1.  StringReader
    2.  StringWriter

而用于读写外部资源的流，有如下这些：

1.  FileInputStream和 FileOutputStream：用于字节流读写文件；
2.  FileReader和FileWriter：用于字符流读写文件；
3.  BufferedInputStream和BufferedOutputStream：用于缓存读写字节流提升IO性能；
4.  BufferedReader和BufferedWriter：用于缓存读写字符流提升IO性能；
5.  DataInputStream和DataOutputStream：可以用于读写整数、浮点数等基本类型的字节流；
6.  ObjectInputStream和ObjectOutputStream：用于读写Java对象的字节流；
7.  Socket和ServerSocket：用于网络数据传输；
8.  HttpURLConnection：用于HTTP请求等。

#### 四、不用关闭的流 ####

对于Java中的`ByteArrayInputStream`和`ByteArrayOutputStream`，它们都是在内存中进行读写操作，不需要涉及到底层的外部资源（如文件、网络等等），因此在使用完毕后不一定需要显式地调用close方法去关闭。它们占用的内存将会被JVM自动回收。  
我们可以去到`ByteArrayInputStream`的close方法实现是一个空方法，如下：  
![在这里插入图片描述][d2e924c1f6ab4cbf88b10c23fc2dfdc2.png]

当然，我们也可以手动释放它们占用的内存——使用`try-with-resources`语法：

byte[] data = new byte[]{
        1, 2, 3, 4, 5};
    try (ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(data);
      ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream()) {
        
     /* 操作 */
    } catch (IOException e) {
        
     /* 异常处理 */
    }

**注意：虽然它的close方法是空实现，但是我们为了保证代码的可读性和健壮性，仍然应该在使用完毕后及时关闭它们。**

[bf899dd9f3af45c8840b20fa0c9adf37.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/0eff71dfbe184a44bf4296d5832d8464.png
[167e5582e554470ca45801766591b4dd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/497dcea243b9462397b4675cb76ed018.png
[e8166a67fc2e4f35b0b047375ae5aed1.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/4395d67d2d174083bf4b1a2405a1b6b7.png
[d2e924c1f6ab4cbf88b10c23fc2dfdc2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/eb92b145e1d5439fb4c3d76334739298.png