Filter模式
Java的IO标准库提供的InputStream
根据来源可以包括:
FileInputStream
:从文件读取数据,是最终数据源;
ServletInputStream
:从HTTP请求读取数据,是最终数据源;
Socket.getInputStream()
:从TCP连接读取数据,是最终数据源;
如果我们要给FileInputStream
添加缓冲功能,则可以从FileInputStream
派生一个类:
BufferedFileInputStream extends FileInputStream
如果要给FileInputStream
添加计算签名的功能,类似的,也可以从FileInputStream
派生一个类:
DigestFileInputStream extends FileInputStream
如果要给FileInputStream
添加加密/解密功能,还是可以从FileInputStream
派生一个类:
CipherFileInputStream extends FileInputStream
如果要给FileInputStream
添加缓冲和签名的功能,那么我们还需要派生BufferedDigestFileInputStream
。如果要给FileInputStream
添加缓冲和加解密的功能,则需要派生BufferedCipherFileInputStream
。
我们发现,给FileInputStream
添加3种功能,至少需要3个子类。这3种功能的组合,又需要更多的子类:
这还只是针对FileInputStream
设计,如果针对另一种InputStream
设计,很快会出现子类爆炸的情况。
因此,直接使用继承,为各种InputStream
附加更多的功能,根本无法控制代码的复杂度,很快就会失控。
为了解决依赖继承会导致子类数量失控的问题,JDK首先将InputStream
分为两大类:
①直接提供数据的基础InputStream
(FileInputStream、ByteArrayInputStream、ServletInputStream)
②提供额外附加功能的InputStream
(BufferedInputStream、DigestInputStream)
当我们需要给一个“基础”InputStream
附加各种功能时,我们先确定这个能提供数据源的InputStream
,因为我们需要的数据总得来自某个地方,例如,FileInputStream,数据来源自文件:
InputStream file = new FileInputStream("test.gz");
紧接着,我们希望FileInputStream
能提供缓冲的功能来提高读取的效率,因此我们用BufferedInputStream
包装这个InputStream
,得到的包装类型是BufferedInputStream
,但它仍然被视为一个InputStream
:
InputStream buffered = new BufferedInputStream(file);
但无论我们包装多少次,得到的对象始终是InputStream
,我们直接用InputStream
来引用它,就可以正常读取.
这种通过一个“基础”组件再叠加各种“附加”功能组件的模式,称之为Filter
模式(或者装饰器模式:Decorator
)。它可以让我们通过少量的类来实现各种功能的组合。
注意到在叠加多个FilterInputStream
,我们只需要持有最外层的InputStream
,并且,当最外层的InputStream
关闭时(在try(resource)
块的结束处自动关闭),内层的InputStream
的close()
方法也会被自动调用,并最终调用到最核心的“基础”InputStream
,因此不存在资源泄露。