Java IO 基础之管道（Pipes）

Java IO 中的管道为运行在同一个 JVM 中的两个线程提供了通信能力。因此管道既可以是数据源也可以是目标媒介。

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不能使用管道与不同 JVM(即不同进程) 中的线程进行通信，Java 中管道的概念不同于 Unix/Linux 系统中的管道概念。在 Unix/Linux 中，运行在不同地址空间的两个进程可以通过管道进行通信。但在 Java 中，通信的双方只能是运行在同一进程内的不同线程。

通过Java IO创建管道（Creating Pipes via Java IO）

可以通过 Java IO 中的 PipedOutputStream 和 PipedInputStream 创建管道。一个 PipedInputStream 流应该和一个 PipedOutputStream 流相关联。一个线程写入 PipedOutputStream 的数据可以被另一个线程通过相关联的 PipedInputStream 读取出来。

Java IO管道示例（Java IO Pipe Example）

下面是一个说明如何将 PipedInputStream 连接到PipedOutputStream 的简单的示例：

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

public class PipeExample {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        final PipedOutputStream output = new PipedOutputStream();
        final PipedInputStream  input  = new PipedInputStream(output);


        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    output.write("Hello world, pipe!".getBytes());
                } catch (IOException e) {
                }
            }
        });


        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    int data = input.read();
                    while(data != -1){
                        System.out.print((char) data);
                        data = input.read();
                    }
                } catch (IOException e) {
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();

    }
}
//编者注：本示例忽略了流使用后需要进行关闭。请各位童鞋在处理流的过程中，务必确保关闭流，或者使用 jdk7 引入的 try-resources 代替显示地调用 close 方法的方式进行关闭流操作。

你也可以使用两个管道流共有的 connect() 方法使之相关联。PipedInputStream 和 PipedOutputStream 都拥有一个可以互相关联的 connect() 方法。
示例如下：


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

public class PipeExample2 {

    public static void main(String[] args) {
        try {
             PipedOutputStream output = new PipedOutputStream(); 
             PipedInputStream input = new PipedInputStream();
            // 使用 connect() 连接 output
            input.connect(output);

            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        output.write("Hello world, pipe!".getBytes());
                        output.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });

            Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        int data = input.read();
                        while (data != -1) {
                            System.out.print((char) data);
                            data = input.read();
                        }
                        input.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });

            thread1.start();
            thread2.start();
        } catch (Exception e) {
            // TODO:
        }
    }

}

管道和线程（Pipes and Threads）

同时请记住，当使用两个相关联/连接的管道流时，务必将它们分配给不同的线程。read() 方法和 write() 方法调用时会导致流阻塞，这意味着如果你尝试在同一个线程中同时进行读和写，这可能会导致线程死锁。

管道的替代方案（Pipe Alternatives）

除了管道之外，在一个 JVM 中不同线程之间的通信还有许多的方式。实际上，线程在大多数情况下会传递完整的对象信息而非原始的字节数据。但是，如果你需要在线程之间传递字节数据，Java IO 的管道是一个不错的选择。

英文原文链接：http://tutorials.jenkov.com/java-io/pipes.html

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通过Java IO创建管道（Creating Pipes via Java IO）

Java IO管道示例（Java IO Pipe Example）

管道和线程（Pipes and Threads）

管道的替代方案（Pipe Alternatives）

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