java.io包详细解说

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我不知道各位是师弟师妹们学java时是怎样的，就我的刚学java时的感觉，java.io包是最让我感到一头雾水的。所以现在这篇文，尽可能简单地描述java.io包的结构，希望对java.io同样一头雾水的师弟师妹们有些帮助^_^

我开始学java时，java.io的介绍是在《java编程思想》里看的。说实话，当时完全看不明白——“java.io的是用‘decorator模式’来构建的”——刚学java时，天知道啥玩意叫decorator……

不过要明白java.io，确实需要理解decorator设计模式，下面详细介绍下。
所谓decorator，装饰，其实可以说是一种设计的技巧，说白了没什么难的，别看很多网上资料说的天花乱坠的(非常讨厌有些文章总是把简单的问题描述得跟两头猪的kiss问题一样复杂……）。

decorator的结构如下：

    MyInterface
       |
_______|_______
|             | 
Myclass     Decorator
          ____|_____
          |        | 
  DecoratorA      DecoratorB


decorator的目的是在不改变任何原有的类的基础下，添加新的功能（你可以理解为书上说的灵活性）。其中Myclass是你要扩展的类，DecoratorA跟DecoratorB封装了你要扩展的功能，并保存有一个MyInterface的引用。

考虑以下代码：
public static void main(Strings[] arg){
  myInterface a = new myClass();
  a.print();
}
myInterface 是myClass的接口,只声明了一个方法print(),myClass实现了该方法：

public void print(){
   System.out.println("hello");
}

那么假如我们要在不改变原来的myClass的基础上，变成输出“hello world!”，要怎么做呢？
当然我们可以考虑直接写个myClass的子类，helloClass之类，但是要是要求根据环境不同，输出"hello world!",my hello world","my Hello"之类的组合呢？
用继承的方式将不得不写一堆类似的子类来。

decorator,装饰模式的解决方法是，只实现基本的功能，把附加的功能抽出来放一边。
例如以下代码：
class DecoratorA implements Decorator{
   MyInterface myObject;
   DecoratorA(myInterface myObject){
     this.myObject = myObject; 
   }
   public void print(){
         myObject.print();
         System.out.print("world!");
   }
}

class DecoratorB implements Decorator{
    MyInterface myObject;
    DecoratorA(myInterface myObject){
     this.myObject = myObject; 
    }
    public void print(){
         System.out.print("my");
         myObject.print();
    }
}

DecoratorA和DecoratorB的功能分别是打印出world跟my。这时main函数要打印出my hello world可简单变为：

public static void main(Strings[] arg){
  MyInterface a =new DecoratorA(new DecoratorB(new MyClass());
  a.print();
}

简单吧？简单的说，就是：
print(){
  print("xxx");//可替换成你要添加的任何处理；
  myObject.print();//调用基础类的函数；
  xxxx;        //后续处理
}
Decorator的介绍就到此为止，接下来讲java.io.

看到

MyInterface a =new DecoratorA(new DecoratorB(new MyClass());

是不是觉得眼熟咧？这跟

BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new DataInpuStream(new FileInputStream("xxx.txt")));

是不是很像？

（画外音加一个臭鸡蛋扔上来：因为java.io就是用decorator模式组织的，当然像啦……）

java.io分Stream跟reader、writer两大类，这里只详细介绍Stream，并最后两者间的关系。Stream又分inputStream、OutputStream，两者基本是对称的，这里也只介绍InputStream.

                java.io.InputStream
                        |
 _______________________|________________________
 |                                             |
ByteArrayInputStream                      FilterInputStream
StringBufferInputStream   _____________________|____________________________
FileInputStream           |                |                    |          |
PipedInputStream  DataInputStream BufferedInputStream  LineNumInpuStream XXX

（注：xxx是PushbackInputStream，上面的图放不下）

这个图跟最初介绍的hello world的图很像吧？呵呵。
基础的流只有左边4个，这些流代表了数据的来源，所有的流都必须从这四个中之一开始。（注，还有一个RandomAccessFile、File，这两个不在本文介绍范围）。
然后当我们需要什么添加功能，就从右边中选择一个装饰。例如，我们需要缓存功能，那么需要bufferedInputStream装饰：

BufferdInputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream("xxx.txt"));

假如再要DataInputStream的功能,只要在加一层：
DataInputStream dis = new DataInputStream(new BufferdInputStream(new FileInputStream));
（厄，我不甚明白这个类添加的功能是做什么用的，资料说是增加读取java原生数据的功能，不甚明白，有清楚的来补充一下，pipeInputStream跟sequenceInputStream也没用过，欢迎补充说明）
这里你可以想象成，在基本的FileInputStream.readxxx()方法在BufferedInputStream的readxxx()方法调用，并添加相应的处理。

最后说说InputStream跟reader的区别：

老实说，我只知道一个支持字节流，一个支持unicode流,除此之外有啥米性能上的不同我还真不知道，哈哈。知道的快来补充补充～