Java IO与装饰者模式整理

IO

Java的I/O是实现输入和输出的基础。Java中把不同的输入/输出源（键盘，文件，网络连接等）抽象表述为“流”(stream)。这样就可以做到设备、平台无关的。

分类

Java中I/O类分两两类：字节流和字符流。每种又分输入流和输出流。

字节流

字节流：字节流处理单元为1个字节，操作字节和字节数组。即byte类型数据。

注意：上图中有两个类对其父类有单项关联关系。记住这点，待会儿会讲。

FilterInputStream继承并依赖父类

public class FilterInputStream extends InputStream {
    /**
     * The input stream to be filtered.
     */
    protected volatile InputStream in;
    // ...
}

FilterOutStream继承并依赖父类

public class FilterOutputStream extends OutputStream {
    /**
     * The underlying output stream to be filtered.
     */
    protected OutputStream out;
    // ...
}

字符流

字符流：字符流处理的单元为2个字节的Unicode字符，分别操作字符、字符数组或字符串。

类图

注意：Flushable：表示刷新，清空内存中的数据

装饰者模式

装饰者模式动态地将责任附加到对象上。若要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。

1.将被装饰者（Concrete Component）当做类中一个成员变量。
2.利用构造将被装饰者注入

该模式类图如下：

解释：

角色	模式中的作用	IO中对应类
抽象构件角色（Component）	给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象。	InputStream
具体构件角色（Concrete Component）	将要动态附加责任的类	ByteArrayInputStream StringBufferInputStream FileInputStream
装饰角色（Decorator）	持有一个构件（Component）对象的引用，并定义一个与抽象构件接口一致的接口	FilterInputStream
具体装饰角色（Concrete Decorator）	给构件对象“贴上”附加的责任	PushbackInputStream BufferedInputStream DataInputStream LineNumberInputStream

即如下图：

举个例子，字节流都是每次读取一个字节，BufferedInputStream使用缓冲读取（一次一个数组长度），显然速度会快些。我们利用它读取一个文件流。

    public void testDecorator() {
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("d:\\hustzw-soapui-project.xml")) {

            // 使用装饰模式，把fis装饰进去bis中。使用缓冲读取速度变快
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
            byte[] res = new byte[1025];

            int b;
            while ((b = bis.read(res)) != -1) {
                System.out.println(new String(res));
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

对应的字节输出流也是如此：

    public void testDecoratorOutput() {
        String s = "使用装饰模式，把fileStream装饰进去buffer中。使用缓冲一次写入多个字节";
        try (FileOutputStream fileStream = new FileOutputStream("d:\\zw.txt")) {
            BufferedOutputStream buffer = new BufferedOutputStream(fileStream);
            buffer.write(s.getBytes());
            buffer.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

另外，对于字符流，同样如此。

    public void testReader() {
        try (FileReader fr = new FileReader("d:\\hustzw-soapui-project.xml")) {
            BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
            int b;
            char[] res = new char[1024*1024];
            while ((b = br.read(res)) != -1) {
                System.out.println(new String(res));
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

当然也可以使用，BufferedReader实例的readLine() 方法。

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