PipedInputStream - 如何避免“java.io.IOException：管道损坏”

Question

我有两个线程。其中一个写入 PipedOutputStream，另一个从相应的 PipedInputStream 读取。背景是一个线程正在从远程服务器下载一些数据，并通过管道流将其多路复用到其他几个线程。

问题是有时（尤其是在下载大型 (>50Mb) 文件时）我在尝试从 PipedInputStream 读取数据时收到 java.io.IOException: Pipe broken。
Javadoc 说 A pipe is said to be broken if a thread that was providing data bytes to the connected piped output stream is no longer alive.
确实，在将他的所有数据写入 PipedOutputStream 后，我的写作线程真的死了。

有什么解决办法吗？如何防止 PipedInputStream 抛出此异常？即使写入线程完成了他的工作，我也希望能够读取写入 PipedOutputStream 的所有数据。 （如果有人知道如何在所有数据都被读取之前保持写入线程处于活动状态，那么这个解决方案也是可以接受的）。

Answer 1

当您使用多个读取器或写入器线程时，您可能会遇到这些类的问题（请参阅JDK-4028322）。

但是，大多数用户可能只使用一个阅读器和一个编写器线程。既然你也是这种情况，那么你遇到管道破裂的原因很可能是你写完后没有closePipedOutputStream。

PipedOutputStream out = new PipedOutputStream();
PipedInputStream in = new PipedInputStream(out);

// You can of course also use an Executor or similar for this
new Thread(() -> {
    // Your method writing the data
    writeDataTo(out);
    // Close PipedOutputStream so that reader knows that the end of the data 
    // has been reached
    try {
        out.close();
    }
    catch (IOException e) {
        // Handle exception or simply ignore it; current implementation will NEVER 
        // throw an IOException: https://github.com/openjdk/jdk/blob/0e14d5a98453407488057e6714f90f04d7dfa383/src/java.base/share/classes/java/io/PipedOutputStream.java#L174
    }
}).start();

// Your method reading the data
readDataFrom(in);
// Close PipedInputStream so that writer fails instead of blocking infinitely in case 
// it tries to write again (for whatever reason)
in.close();

也不需要手动调用PipedOutputStream.flush()，只会通知等待的读者，直接调用close()不会丢失数据。

遗憾的是，文档目前对所有这些都不是很清楚。一般来说，依赖实现并不是一个好主意，但在这种情况下，它可能是唯一明智的解决方案：

• https://github.com/openjdk/jdk/blob/master/src/java.base/share/classes/java/io/PipedInputStream.java
• https://github.com/openjdk/jdk/blob/master/src/java.base/share/classes/java/io/PipedOutputStream.java

Answer 2

使用 java.util.concurrent.CountDownLatch，并且不要在第二个线程发出已完成从管道读取的信号之前结束第一个线程。

更新：快速而肮脏的代码来说明我在下面的评论

    final PipedInputStream pin = getInputStream();
    final PipedOutputStream pout = getOutputStream();

    final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);

    InputStream in = new InputStream() {

        @Override
        public int read() throws IOException {
            return pin.read();
        }

        @Override
        public void close() throws IOException {
            super.close();
            latch.countDown();
        }
    };


    OutputStream out = new OutputStream(){

        @Override
        public void write(int b) throws IOException {
            pout.write(b);
        }

        @Override
        public void close() throws IOException {
            while(latch.getCount()!=0) {
                try {
                    latch.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    //too bad
                }
            }
            super.close();
        }
    };

    //give the streams to your threads, they don't know a latch ever existed
    threadOne.feed(in);
    threadTwo.feed(out);

Answer 3

当正在使用它的线程结束时，您是否正在关闭您的PipedOutputStream？您需要这样做，以便将其中的字节刷新到相应的PipedInputStream。

Answer 4

PipedInputStream 和 PipedOutputStream 已损坏（关于线程）。他们假设每个实例都绑定到一个特定的线程。这很奇怪。我建议使用您自己的（或至少不同的）实现。