在Java中将OutputStream转换为字节数组
在Java中将OutputStream转换为字节数组
1. 引言
处理流是常见的任务，尤其是在进行输入和输出操作时。偶尔，我们需要将OutputStream转换为字节数组。这在网络编程、文件处理或数据操作等多种场景中都非常有用。
在本教程中，我们将探讨两种实现这种转换的方法。
2. 使用Apache Commons IO库中的FileUtils
Apache Commons IO库提供了FileUtils类，其中包含了readFileToByteArray()方法，可以间接地将FileOutputStream转换为字节数组。这是通过首先写入文件，然后从文件系统中读取生成的字节来实现的。
要使用这个库，我们首先需要将以下Commons IO依赖项添加到我们的项目中：
`<dependency>`
`<groupId>`commons-io`</groupId>`
`<artifactId>`commons-io`</artifactId>`
`<version>`2.11.0`</version>`
`</dependency>`
让我们通过一个简单的例子来实现这一点：
@Test
public void givenFileOutputStream_whenUsingFileUtilsToReadTheFile_thenReturnByteArray(@TempDir Path tempDir) throws IOException {
String data = "Welcome to Baeldung!";
String fileName = "file.txt";
Path filePath = tempDir.resolve(fileName);
try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(filePath.toFile())) {
outputStream.write(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
}
byte[] writtenData = FileUtils.readFileToByteArray(filePath.toFile());
String result = new String(writtenData, StandardCharsets.UTF_8);
assertEquals(data, result);
}
在上面的测试方法中，我们初始化了一个字符串data和一个filePath。此外，我们使用FileOutputStream将字符串的字节表示写入文件。随后，我们使用FileUtils.readFileToByteArray()方法有效地将文件的内容转换为字节数组。
最后，字节数组被转换回字符串，并通过断言确认原始data和result的相等性。
需要注意的是，这种方法仅适用于FileOutputStream，因为我们可以在流关闭后检查写入的文件。对于适用于不同类型OutputStream的更通用解决方案，下一节将介绍另一种方法，提供更广泛的适用性。
3. 使用自定义的DrainableOutputStream
另一种方法涉及创建一个自定义的DrainableOutputStream类，该类扩展了FilterOutputStream。这个类拦截写入底层OutputStream的字节，并将副本保留在内存中，允许稍后转换为字节数组。
首先，让我们创建一个扩展FilterOutputStream的自定义类DrainableOutputStream：
public class DrainableOutputStream extends FilterOutputStream {
private final ByteArrayOutputStream buffer;
public DrainableOutputStream(OutputStream out) {
super(out);
this.buffer = new ByteArrayOutputStream();
}
@Override
public void write(byte b[]) throws IOException {
buffer.write(b);
super.write(b);
}
public byte[] toByteArray() {
return buffer.toByteArray();
}
}
在上面的代码中，我们首先声明了一个将包装给定OutputStream的DrainableOutputStream类。我们包括了一个ByteArrayOutputStream buffer来累积写入的字节副本，以及一个重写的write()方法来捕获字节。我们还实现了toByteArray()方法来提供对捕获字节的访问。
现在，让我们使用DrainableOutputStream：
@Test
public void givenSystemOut_whenUsingDrainableOutputStream_thenReturnByteArray() throws IOException {
String data = "Welcome to Baeldung!\n";
DrainableOutputStream drainableOutputStream = new DrainableOutputStream(System.out);
try (drainableOutputStream) {
drainableOutputStream.write(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
}
byte[] writtenData = drainableOutputStream.toByteArray();
String result = new String(writtenData, StandardCharsets.UTF_8);
assertEquals(data, result);
}
在上面的测试方法中，我们首先初始化了一串我们想要写入OutputStream的data字符串。**然后我们使用DrainableOutputStream来拦截这个过程，通过在实际写入OutputStream之前捕获字节。**累积的字节随后使用toByteArray()方法转换为字节数组。
随后，我们从intercepted字节数组创建了一个新的字符串result，并断言它与原始data的相等性。
请注意，一个全面的DrainableOutputStream实现需要为示例中显示之外的其他写入方法提供类似的重写。
4. 考虑和限制
虽然前几节中介绍的方法为将OutputStream转换为字节数组提供了实用的方法，但必须承认与此任务相关的某些考虑和限制。
将任意OutputStream转换为字节数组通常不是直接的操作，因为在写入字节后可能无法或不实际检索字节。
某些子类，如FileOutputStream或ByteArrayOutputStream，具有内置机制，允许我们检索输出字节，例如内存缓冲区或已写入的文件。另一方面，如果没有这样的输出字节副本可用，我们可能需要考虑使用DrainableOutputStream这样的技术，在写入字节时复制它们。
5. 结论
总之，在编程中，将OutputStream转换为Java中的字节数组可能是一个有用的操作。我们看到了如何使用Apache Commons IO库中的FileUtils.readFileToByteArray()读取FileOutputStream生成的文件，以及使用自定义的DrainableOutputStream来复制给定OutputStream的写入字节的更通用方法。
如常，相应的源代码可以在GitHub上找到。