Java-IO 流的Close方法
- 2020 年 2 月 18 日
- 筆記
一、在Java中为何要关闭流
GC运行的时间点是不确定的（因为是一条单独存在的线程），所以很多时候你不能直接控制什么时候发生GC。这个带来的问题有两点，一个是有时候你的内存不足需要立刻回收而GC并不会立刻运行；另外一个是因为GC运行期间会占用大量系统资源所以某些情况下你会希望把它推后，或者干脆关掉以便根据性能需求在合式的时候手动执行。
另外，GC只能回收内存。至于各种stream之类，他们下边一般还开启了各种其他的系统资源，比如文件，比如输入输出设备（键盘/屏幕等），等等。而这些设备第一是不能自动关闭（因为谁知道你程序要用它到什么时候啊），另一个系统内数量有限（比如键盘/屏幕同一时间只有一个）。最后，文件和数据库连接之类的东西还存在读写锁定的问题。这些都导致用户必须手动处理这些资源的开启和关闭。
这年头自动挡汽车都那么好了还不是有那么多人喜欢手挡，一样的。
流不关资源占着内存，你一个小的程序感觉不出来，要是好多流都不关，就会导致死机，内存泄流！建议培养良好的编码意识，一个小的程序也要吧流关了。
二、TryWithResources
这个不妨直接来看Oracle公司所提供的JavaDoc好了，毕竟可以这么说，这只是从Java SE 7开始提供的一个语法糖。 https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/exceptions/tryResourceClose.html
官方描述：
The try-with-resources statement is a try statement that declares one or more resources. A resource is an object that must be closed after the program is finished with it. The try-with-resources statement ensures that each resource is closed at the end of the statement. Any object that implements java.lang.AutoCloseable, which includes all objects which implement java.io.Closeable, can be used as a resource.
解释一下：
使用try语句来声明一个或多个资源，这里的资源都是在程序执行完毕之后必须要被关闭的对象。TryWithResources声明确保了每一个资源最终都会在程序运行的最后被关闭。但我们要求，每一个资源对象必须实现java.lang.AutoCloseable包括实现了java.io.Closeable的对象都可以被作为资源对象。
如果在Java SE 7 之前，我们关闭一个流对象，需要如下的写法：
static String readFirstLineFromFileWithFinallyBlock(String path) throws IOException { BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path)); try { return br.readLine(); }catch(//...){ //... }finally { if (br != null) br.close(); } }
将close()方法置于finally语句块中是一个常见的做法。
使用Java SE 7 之后，使用TryWithResources，我们就可以更优雅地关闭流对象了：
static String readFirstLineFromFile(String path) throws IOException { try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) { return br.readLine(); }catch(//...){ //..... } }
try-with-resource 结构的用法即是，FileInputStream 类型变量就在try关键字后面的括号中声明，而finally{}的处理实际上是一样的。
一个还看不出此语法糖的优势，比如有多个流要进行关闭，在传统方法中，一个流关闭就应该对应一个try-catch语句，例子如下：
try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:\a.txt"); OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8"); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw); bw.write("java IO close test"); // 从外到内顺序关闭ok if (bw != null) { bw.close(); } if (osw!= null) { osw.close(); } if (fos!= null) { fos.close(); } }catch (Exception e){ }
我们假设一个bw流出现了异常，那么直接被捕获了异常，那么后面两个流的close方法没能成功被调用，那么就会导致流没有被关闭，所以要写成以下写法：
finally { try{ if(osw!= null){ osw.close(); } }catch(Exception e){ } try{ if(fos!= null){ fos.close(); } }catch(Exception e){ } }
每一次关闭流我们都单独进行一次try，而且需要写在finally中保证异常了也要执行，不要嫌弃代码繁琐因为这是必须的内容。
然而在使用了try-with-resources（注意：resources使用的是复数，说明可以一次声明多个资源）之后，代码简单多了：
try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:\a.txt"); OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8"); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw)) }catch (Exception e){ }
节约了很多不少额外的相似代码，这也是Java语法糖带给开发者的便利之处，这也是我们应当在Java中使用的流关闭方式。在实际开发中，还是尽量使用新特性吧！
三、包装流的关闭
引用于：Java IO包装流如何关闭？ 问题：
- JAVA的IO流使用了装饰模式,关闭最外面的流的时候会自动调用被包装的流的close()方吗？
- 如果按顺序关闭流，是从内层流到外层流关闭还是从外层到内存关闭？
问题 1 的解释：
FileInputStream is = new FileInputStream("."); BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is); bis.close();
从设计模式上看： java.io.BufferedInputStream是java.io.InputStream的装饰类。 BufferedInputStream装饰一个 InputStream 使之具有缓冲功能，is要关闭只需要调用最终被装饰出的对象的 close()方法即可，因为它最终会调用真正数据源对象的 close()方法。
因此，可以只调用外层流的close方法关闭其装饰的内层流，验证例子：（我对上述应用博文做了一些改进）：
主要思路是：继承后重写close方法，提供一个额外的判断布尔值，来告诉我们内层流对象的close方法是否因为外层流对象调用close方法而调用：
import java.io.*; /** * @author Fisherman */ public class Test4 { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:\a.txt"); OutputStreamWriter_my osw = new OutputStreamWriter_my(fos, "UTF-8"); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw); bw.write("java IO close test"); bw.close(); if (osw.ifClosed) { System.out.println("外层流导致了内层流的关闭"); } } } class OutputStreamWriter_my extends OutputStreamWriter { public OutputStreamWriter_my(OutputStream out, String charsetName) throws UnsupportedEncodingException { super(out, charsetName); } public boolean ifClosed = false; @Override public void close() throws IOException { super.close(); ifClosed = true; } }
问题 2 的解释：如果不想使用（1）方式关闭流，可以逐个关闭流（可能大家比较习惯吧）：
public class Test4 { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:\a.txt"); OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8"); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw); bw.write("java IO close test"); //从内带外顺序顺序会报异常 fos.close(); osw.close(); bw.close(); } }
报出异常： Exception in thread "main" java.io.IOException: Stream closed at sun.nio.cs.StreamEncoder.ensureOpen(StreamEncoder.java:45) at sun.nio.cs.StreamEncoder.write(StreamEncoder.java:118) at java.io.OutputStreamWriter.write(OutputStreamWriter.java:207) at java.io.BufferedWriter.flushBuffer(BufferedWriter.java:129) at java.io.BufferedWriter.close(BufferedWriter.java:265) at com.fisherman.learnIO.Test4.main(Test4.java:19)
如果改为从外到内的流关闭顺序：
public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:\a.txt"); OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8"); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw); bw.write("java IO close test"); // 从外到内顺序关闭ok bw.close(); osw.close(); fos.close(); }
程序正确执行。
一般情况下是：先打开的后关闭，后打开的先关闭
另一种情况：看依赖关系，如果流a依赖流b，应该先关闭流a，再关闭流b
例如处理流a依赖节点流b，应该先关闭处理流a，再关闭节点流b
当然完全可以只关闭处理流，不用关闭节点流。处理流关闭的时候，会调用其处理的节点流的关闭方法
如果将节点流关闭以后再关闭处理流，会抛出IO异常；
四、如何正确方式关闭流
使用try-with-resources语句，或者对每个流对象建立一套try-with语句块来进行流的关闭。
