Java Pipe（管道）

管道連接輸入流和輸出流。

管道I/O基于生產者 - 消費者模式，其中生產者產生數據，而消費者消費數據。在管道I/O中，創(chuàng)建兩個流代表管道的兩端。 PipedOutputStream對象表示流的一端，PipedInputStream對象則表示流的另一端。使用兩個對象的connect()方法連接兩端。

還可以通過在創(chuàng)建另一個對象時將一個對象傳遞給構造函數來連接它們。以下代碼顯示了創(chuàng)建和連接管道兩端的兩種方法：

第一種方法創(chuàng)建管道輸入和輸出流并連接它們。 它使用connect()方法連接兩個流。

PipedInputStream pis  = new PipedInputStream(); 
PipedOutputStream pos  = new PipedOutputStream(); 
pis.connect(pos); /* Connect  the   two  ends  */

第二種方法創(chuàng)建管道輸入和輸出流并連接它們。 它通過將輸入管道流傳遞到輸出流構造器來連接兩個流。

PipedInputStream pis  = new PipedInputStream(); 
PipedOutputStream pos  = new PipedOutputStream(pis);

可以在連接管道的兩端后生成和使用數據。通過使用PipedOutputStream對象的write()方法產生數據。無論對管道輸出流寫入什么，可自動使用管道輸入流對象進行讀取。

使用PipedInputStream的read()方法從管道讀取數據。如果數據在嘗試從管道讀取時不可用，則管道輸入流被阻止。

管道流具有固定容量的緩沖器，以在寫入管道和從管道讀取之間存儲數據。

當創(chuàng)建管道時，可以設置管道容量。 如果管道的緩沖區(qū)已滿，則嘗試在管道上寫入將會被阻止。
以下代碼創(chuàng)建緩沖區(qū)容量為2048字節(jié)的管道輸入和輸出流。

PipedOutputStream pos  = new PipedOutputStream(); 
PipedInputStream pis  = new PipedInputStream(pos, 2048);

管道用于將數據從一個線程傳輸到另一個線程。兩個線程之間的同步由阻塞讀和寫來處理。

示例

以下代碼演示如何使用管道I/O。

import java.io.PipedInputStream;
import java.io.PipedOutputStream;

public class Main {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    PipedInputStream pis = new PipedInputStream();
    PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream();
    pos.connect(pis);

    Runnable producer = () -> produceData(pos);
    Runnable consumer = () -> consumeData(pis);
    new Thread(producer).start();
    new Thread(consumer).start();
  }

  public static void produceData(PipedOutputStream pos) {
    try {
      for (int i = 1; i <= 50; i++) {
        pos.write((byte) i);
        pos.flush();
        System.out.println("Writing: " + i);
        Thread.sleep(500);
      }
      pos.close();
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  public static void consumeData(PipedInputStream pis) {
    try {
      int num = -1;
      while ((num = pis.read()) != -1) {
        System.out.println("Reading: " + num);
      }
      pis.close();
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }

  }
}

上面的代碼生成以下結果。

Reading: 1
Writing: 1
Writing: 2
Reading: 2
Reading: 3
Writing: 3
Writing: 4
Reading: 4
Writing: 5
Reading: 5
Writing: 6
Reading: 6
Reading: 7
Writing: 7
Writing: 8
Reading: 8
Reading: 9
Writing: 9
Writing: 10
Reading: 10
Writing: 11
Reading: 11
Writing: 12
... ...