为什么java.io.InputStream的read()与read(byte[] b)方法返回值存在差异？

不需要用int[]存储帧数据，你遇到的负数问题是Java byte类型的有符号特性导致的，不是读取错误。

• Java 中byte是8位有符号类型，取值范围为-128 ~ 127，当读取到的字节值大于127时，存为byte就会显示为负数。只需要做一次无符号转换byteValue & 0xFF，就能得到0~255区间的对应int值，完全符合RFC6455的帧解析要求。
  比如你读到的-127做-127 & 0xFF运算后结果就是129，-122 & 0xFF运算后结果就是134，和预期一致。
• 你提到的read(byte[] b)方法的问题：注意该方法不保证一次读完整个WebSocket帧，也不保证读满你传入的数组长度，它的返回值是本次实际读取到的字节数，你必须根据返回值累计读取，直到拿到你需要的完整数据，这是TCP流协议的特性，和存储用byte[]还是int[]无关。
• 你写的循环逻辑存在两处问题：
  1. 只适配了payload长度≤125的场景，RFC6455规定如果第二个字节的低7位是126，后续还要读2字节作为实际payload长度；如果是127，后续还要读8字节作为实际payload长度，你的逻辑没有处理这两种情况。
  2. 循环终止条件错误：客户端发往服务端的帧必须带掩码，你还要额外读4字节的掩码key，payload读取完成的位置是帧头长度 + 掩码长度 + payload长度，不是等于payload长度就停止。

以下是简化的正确实现示例：

// 完全可以用byte[]存储帧数据
byte[] frame = new byte[1024];
// 先读2字节基础帧头
int readLen = inputStream.read(frame, 0, 2);
// 实际使用时要判断readLen是否为2，处理读不够的边界情况，示例省略校验
int firstByte = frame[0] & 0xFF; // 得到129这类无符号值
int secondByte = frame[1] & 0xFF; // 得到134这类无符号值
boolean hasMask = (secondByte & 0x80) != 0;
int payloadLen = secondByte & 0x7F;
int realPayloadLen = payloadLen;
int headLen = 2;

// 处理扩展长度
if (payloadLen == 126) {
    inputStream.read(frame, 2, 2);
    realPayloadLen = ((frame[2] & 0xFF) << 8) | (frame[3] & 0xFF);
    headLen += 2;
} else if (payloadLen == 127) {
    // 处理8字节扩展长度逻辑，示例省略
    headLen +=8;
}

// 读4字节掩码
byte[] mask = new byte[4];
if (hasMask) {
    inputStream.read(frame, headLen, 4);
    mask[0] = frame[headLen];
    mask[1] = frame[headLen+1];
    mask[2] = frame[headLen+2];
    mask[3] = frame[headLen+3];
    headLen +=4;
}

// 读payload内容
inputStream.read(frame, headLen, realPayloadLen);
// 用掩码异或解密得到原始数据
byte[] payload = new byte[realPayloadLen];
for (int i = 0; i < realPayloadLen; i++) {
    payload[i] = (byte) (frame[headLen + i] ^ mask[i %4]);
}
// 此时payload就是客户端发送的原始数据，比如"abcdef"对应的字节数组

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jason Rich Darmawan