Mega Code Archive

 
Categories / Java / File Input Output
 

Fast BufferedInputStream

/*  * Copyright 1994-2006 Sun Microsystems, Inc.  All Rights Reserved.  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.  *  * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it  * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as  * published by the Free Software Foundation.  Sun designates this  * particular file as subject to the "Classpath" exception as provided  * by Sun in the LICENSE file that accompanied this code.  *  * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License  * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that  * accompanied this code).  *  * You should have received a copy of the GNU General Public License version  * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,  * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.  *  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or  * have any questions.  */ //package xbird.util.io; import java.io.FilterInputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater; /**  * A <code>BufferedInputStream</code> adds  * functionality to another input stream-namely,  * the ability to buffer the input and to  * support the <code>mark</code> and <code>reset</code>  * methods. When  the <code>BufferedInputStream</code>  * is created, an internal buffer array is  * created. As bytes  from the stream are read  * or skipped, the internal buffer is refilled  * as necessary  from the contained input stream,  * many bytes at a time. The <code>mark</code>  * operation  remembers a point in the input  * stream and the <code>reset</code> operation  * causes all the  bytes read since the most  * recent <code>mark</code> operation to be  * reread before new bytes are  taken from  * the contained input stream.  *  * @version 1.57, 06/07/06  */ public final class FastBufferedInputStream extends FilterInputStream {     private static int defaultBufferSize = 8192;     /**      * The internal buffer array where the data is stored. When necessary,      * it may be replaced by another array of      * a different size.      */     protected volatile byte buf[];     /**      * Atomic updater to provide compareAndSet for buf. This is      * necessary because closes can be asynchronous. We use nullness      * of buf[] as primary indicator that this stream is closed. (The      * "in" field is also nulled out on close.)      */     private static final AtomicReferenceFieldUpdater<FastBufferedInputStream, byte[]> bufUpdater = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(FastBufferedInputStream.class, byte[].class, "buf");     /**      * The index one greater than the index of the last valid byte in       * the buffer.       * This value is always      * in the range <code>0</code> through <code>buf.length</code>;      * elements <code>buf[0]</code>  through <code>buf[count-1]      * </code>contain buffered input data obtained      * from the underlying  input stream.      */     protected int count;     /**      * The current position in the buffer. This is the index of the next       * character to be read from the <code>buf</code> array.       * <p>      * This value is always in the range <code>0</code>      * through <code>count</code>. If it is less      * than <code>count</code>, then  <code>buf[pos]</code>      * is the next byte to be supplied as input;      * if it is equal to <code>count</code>, then      * the  next <code>read</code> or <code>skip</code>      * operation will require more bytes to be      * read from the contained  input stream.      *      * @see     java.io.BufferedInputStream#buf      */     protected int pos;     /**      * The value of the <code>pos</code> field at the time the last       * <code>mark</code> method was called.      * <p>      * This value is always      * in the range <code>-1</code> through <code>pos</code>.      * If there is no marked position in  the input      * stream, this field is <code>-1</code>. If      * there is a marked position in the input      * stream,  then <code>buf[markpos]</code>      * is the first byte to be supplied as input      * after a <code>reset</code> operation. If      * <code>markpos</code> is not <code>-1</code>,      * then all bytes from positions <code>buf[markpos]</code>      * through  <code>buf[pos-1]</code> must remain      * in the buffer array (though they may be      * moved to  another place in the buffer array,      * with suitable adjustments to the values      * of <code>count</code>,  <code>pos</code>,      * and <code>markpos</code>); they may not      * be discarded unless and until the difference      * between <code>pos</code> and <code>markpos</code>      * exceeds <code>marklimit</code>.      *      * @see     java.io.BufferedInputStream#mark(int)      * @see     java.io.BufferedInputStream#pos      */     protected int markpos = -1;     /**      * The maximum read ahead allowed after a call to the       * <code>mark</code> method before subsequent calls to the       * <code>reset</code> method fail.       * Whenever the difference between <code>pos</code>      * and <code>markpos</code> exceeds <code>marklimit</code>,      * then the  mark may be dropped by setting      * <code>markpos</code> to <code>-1</code>.      *      * @see     java.io.BufferedInputStream#mark(int)      * @see     java.io.BufferedInputStream#reset()      */     protected int marklimit;     /**      * Check to make sure that underlying input stream has not been      * nulled out due to close; if not return it;      */     private InputStream getInIfOpen() throws IOException {         InputStream input = in;         if(input == null)             throw new IOException("Stream closed");         return input;     }     /**      * Check to make sure that buffer has not been nulled out due to      * close; if not return it;      */     private byte[] getBufIfOpen() throws IOException {         byte[] buffer = buf;         if(buffer == null)             throw new IOException("Stream closed");         return buffer;     }     /**      * Creates a <code>BufferedInputStream</code>      * and saves its  argument, the input stream      * <code>in</code>, for later use. An internal      * buffer array is created and  stored in <code>buf</code>.      *      * @param   in   the underlying input stream.      */     public FastBufferedInputStream(InputStream in) {         this(in, defaultBufferSize);     }     /**      * Creates a <code>BufferedInputStream</code>      * with the specified buffer size,      * and saves its  argument, the input stream      * <code>in</code>, for later use.  An internal      * buffer array of length  <code>size</code>      * is created and stored in <code>buf</code>.      *      * @param   in     the underlying input stream.      * @param   size   the buffer size.      * @exception IllegalArgumentException if size <= 0.      */     public FastBufferedInputStream(InputStream in, int size) {         super(in);         if(size <= 0) {             throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");         }         buf = new byte[size];     }     /**      * Fills the buffer with more data, taking into account      * shuffling and other tricks for dealing with marks.      * Assumes that it is being called by a synchronized method.      * This method also assumes that all data has already been read in,      * hence pos > count.      */     private void fill() throws IOException {         byte[] buffer = getBufIfOpen();         if(markpos < 0)             pos = 0; /* no mark: throw away the buffer */         else if(pos >= buffer.length) /* no room left in buffer */             if(markpos > 0) { /* can throw away early part of the buffer */                 int sz = pos - markpos;                 System.arraycopy(buffer, markpos, buffer, 0, sz);                 pos = sz;                 markpos = 0;             } else if(buffer.length >= marklimit) {                 markpos = -1; /* buffer got too big, invalidate mark */                 pos = 0; /* drop buffer contents */             } else { /* grow buffer */                 int nsz = pos * 2;                 if(nsz > marklimit)                     nsz = marklimit;                 byte nbuf[] = new byte[nsz];                 System.arraycopy(buffer, 0, nbuf, 0, pos);                 if(!bufUpdater.compareAndSet(this, buffer, nbuf)) {                     // Can't replace buf if there was an async close.                     // Note: This would need to be changed if fill()                     // is ever made accessible to multiple threads.                     // But for now, the only way CAS can fail is via close.                     // assert buf == null;                     throw new IOException("Stream closed");                 }                 buffer = nbuf;             }         count = pos;         int n = getInIfOpen().read(buffer, pos, buffer.length - pos);         if(n > 0)             count = n + pos;     }     /**      * See      * the general contract of the <code>read</code>      * method of <code>InputStream</code>.      *      * @return     the next byte of data, or <code>-1</code> if the end of the      *             stream is reached.      * @exception  IOException  if this input stream has been closed by      *        invoking its {@link #close()} method,      *        or an I/O error occurs.       * @see        java.io.FilterInputStream#in      */     public int read() throws IOException {         if(pos >= count) {             fill();             if(pos >= count)                 return -1;         }         return getBufIfOpen()[pos++] & 0xff;     }     /**      * Read characters into a portion of an array, reading from the underlying      * stream at most once if necessary.      */     private int read1(byte[] b, int off, int len) throws IOException {         int avail = count - pos;         if(avail <= 0) {             /* If the requested length is at least as large as the buffer, and                if there is no mark/reset activity, do not bother to copy the                bytes into the local buffer.  In this way buffered streams will                cascade harmlessly. */             if(len >= getBufIfOpen().length && markpos < 0) {                 return getInIfOpen().read(b, off, len);             }             fill();             avail = count - pos;             if(avail <= 0)                 return -1;         }         int cnt = (avail < len) ? avail : len;         System.arraycopy(getBufIfOpen(), pos, b, off, cnt);         pos += cnt;         return cnt;     }     /**      * Reads bytes from this byte-input stream into the specified byte array,      * starting at the given offset.      *      * <p> This method implements the general contract of the corresponding      * <code>{@link InputStream#read(byte[], int, int) read}</code> method of      * the <code>{@link InputStream}</code> class.  As an additional      * convenience, it attempts to read as many bytes as possible by repeatedly      * invoking the <code>read</code> method of the underlying stream.  This      * iterated <code>read</code> continues until one of the following      * conditions becomes true: <ul>      *      *   <li> The specified number of bytes have been read,      *      *   <li> The <code>read</code> method of the underlying stream returns      *   <code>-1</code>, indicating end-of-file, or      *      *   <li> The <code>available</code> method of the underlying stream      *   returns zero, indicating that further input requests would block.      *      * </ul> If the first <code>read</code> on the underlying stream returns      * <code>-1</code> to indicate end-of-file then this method returns      * <code>-1</code>.  Otherwise this method returns the number of bytes      * actually read.      *      * <p> Subclasses of this class are encouraged, but not required, to      * attempt to read as many bytes as possible in the same fashion.      *      * @param      b     destination buffer.      * @param      off   offset at which to start storing bytes.      * @param      len   maximum number of bytes to read.      * @return     the number of bytes read, or <code>-1</code> if the end of      *             the stream has been reached.      * @exception  IOException  if this input stream has been closed by      *        invoking its {@link #close()} method,      *        or an I/O error occurs.       */     public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {         getBufIfOpen(); // Check for closed stream         if((off | len | (off + len) | (b.length - (off + len))) < 0) {             throw new IndexOutOfBoundsException();         } else if(len == 0) {             return 0;         }         int n = 0;         for(;;) {             int nread = read1(b, off + n, len - n);             if(nread <= 0)                 return (n == 0) ? nread : n;             n += nread;             if(n >= len)                 return n;             // if not closed but no bytes available, return             InputStream input = in;             if(input != null && input.available() <= 0)                 return n;         }     }     /**      * See the general contract of the <code>skip</code>      * method of <code>InputStream</code>.      *      * @exception  IOException  if the stream does not support seek,      *        or if this input stream has been closed by      *        invoking its {@link #close()} method, or an      *        I/O error occurs.      */     public long skip(long n) throws IOException {         getBufIfOpen(); // Check for closed stream         if(n <= 0) {             return 0;         }         long avail = count - pos;         if(avail <= 0) {             // If no mark position set then don't keep in buffer             if(markpos < 0)                 return getInIfOpen().skip(n);             // Fill in buffer to save bytes for reset             fill();             avail = count - pos;             if(avail <= 0)                 return 0;         }         long skipped = (avail < n) ? avail : n;         pos += skipped;         return skipped;     }     /**      * Returns an estimate of the number of bytes that can be read (or      * skipped over) from this input stream without blocking by the next      * invocation of a method for this input stream. The next invocation might be      * the same thread or another thread.  A single read or skip of this      * many bytes will not block, but may read or skip fewer bytes.      * <p>      * This method returns the sum of the number of bytes remaining to be read in      * the buffer (<code>count&nbsp;- pos</code>) and the result of calling the      * {@link java.io.FilterInputStream#in in}.available().      *      * @return     an estimate of the number of bytes that can be read (or skipped      *             over) from this input stream without blocking.      * @exception  IOException  if this input stream has been closed by      *                          invoking its {@link #close()} method,      *                          or an I/O error occurs.      */     public int available() throws IOException {         return getInIfOpen().available() + (count - pos);     }     /**       * See the general contract of the <code>mark</code>      * method of <code>InputStream</code>.      *      * @param   readlimit   the maximum limit of bytes that can be read before      *                      the mark position becomes invalid.      * @see     java.io.BufferedInputStream#reset()      */     public void mark(int readlimit) {         marklimit = readlimit;         markpos = pos;     }     /**      * See the general contract of the <code>reset</code>      * method of <code>InputStream</code>.      * <p>      * If <code>markpos</code> is <code>-1</code>      * (no mark has been set or the mark has been      * invalidated), an <code>IOException</code>      * is thrown. Otherwise, <code>pos</code> is      * set equal to <code>markpos</code>.      *      * @exception  IOException  if this stream has not been marked or,      *      if the mark has been invalidated, or the stream       *      has been closed by invoking its {@link #close()}      *      method, or an I/O error occurs.      * @see        java.io.BufferedInputStream#mark(int)      */     public void reset() throws IOException {         getBufIfOpen(); // Cause exception if closed         if(markpos < 0)             throw new IOException("Resetting to invalid mark");         pos = markpos;     }     /**      * Tests if this input stream supports the <code>mark</code>       * and <code>reset</code> methods. The <code>markSupported</code>       * method of <code>BufferedInputStream</code> returns       * <code>true</code>.       *      * @return  a <code>boolean</code> indicating if this stream type supports      *          the <code>mark</code> and <code>reset</code> methods.      * @see     java.io.InputStream#mark(int)      * @see     java.io.InputStream#reset()      */     public boolean markSupported() {         return true;     }     /**      * Closes this input stream and releases any system resources       * associated with the stream.       * Once the stream has been closed, further read(), available(), reset(),      * or skip() invocations will throw an IOException.      * Closing a previously closed stream has no effect.      *      * @exception  IOException  if an I/O error occurs.      */     public void close() throws IOException {         byte[] buffer;         while((buffer = buf) != null) {             if(bufUpdater.compareAndSet(this, buffer, null)) {                 InputStream input = in;                 in = null;                 if(input != null)                     input.close();                 return;             }             // Else retry in case a new buf was CASed in fill()         }     } }