Java IO 中的设计模式

设计模式是一个很理论的，也是一个很经验的东西。纯粹照着文档去理解设计模式不是一个好的方式，当经验有所增长的时候，回过头来看看设计模式这个比较玄的东西，还是比较有好处和用处的。

其实，在JDK中就使用了很多设计模式，为类库的可重用性、可扩展性和灵活性提供了强有力的支持。

JDK的I/O包中就主要使用到了两种设计模式：Adatper模式和Decorator模式

1。Adatper模式

Adatper模式又称为Wrapper模式。Wrapper模式这个词汇也许更能很好的理解其含义。比如JNI技术，具体的实现是C语言写的，不 过最后提供给用户的却是Java程序，也就是用Java包装/包裹/Wrapper了C代码。这就是Wrapper模式，也即Adapter模式。

通过使用Adatper模式，可以使得通常因为接口不兼容而不能在一起工作的类工作在一起，做法是将类自己的接口包裹在一个已存在的类中。

InputStreamReader是Java IO中将byte流转换为char流的桥梁，其从从byte流中读取字节信息然后将其解码为char流，提供Reader接口所定义的方法。

从代码来看，InputStreamReader类中定义了一个 StreamDecoder 类的变量sd：

    private final StreamDecoder sd;

当通过构造器 InputStreamReader(InputStream in) 创建一个InputStreamReader的实例时，通过传入的参数 InputStream 创建一个 StreamDecoder 实例 sd：

    public InputStreamReader(InputStream in) {
super(in);
        try {
     sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, (String)null); // ## check lock object
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
     // The default encoding should always be available
     throw new Error(e);
}
    }

实现Reader接口的read()方法的代码为：

    public int read() throws IOException {
        return sd.read();
    }

我们可以看到，实际上是调用StreamDecoder 的 read()方法来实现的。

形象地说，就是：

你和我合得来，和别人和不来，而我与别人合得来，你让我干活，我让别人干活。

除此之外，Java IO包下还有其他一些类使用了此种模式，如：

OutputStreamWriter：将char流转换成byte流。也就是使用Writer中的方法，但是结果将字符写入到byte流中。

StringReader/StringWriter：实现Reader/Writer到String的转换。

FileInputStream/FileOutputStream：连接File与InputStream/OutputStream，从而实现对文件的读写。

最后，看一下Adatper模式的图形说明：

 

2。Decorator模式

Decorator模式，顾名思义，就是修饰、装饰、锦上添花的意思。如果一个类已经有一些功能，你如果还想添加一些其他的功能，就可以使用Decorator模式。

通过使用Decorator模式，可以在运行时扩充一个类的功能。其原理是：增加一个装饰类包裹原来的类，包裹的方式一般是通过在将原来的对象作为 修饰类的构造器的参数。装饰类实现新的功能，但是，在不需要用到新功能的地方，它可以直接调用原来的类中的方法。装饰类必须和被装饰的类有相同的接口。

看看Java IO中的 LineNumberReader 类，该类继承自BufferedReader。可以将其看成实现了Reader接口，并且添加了readLine()、getLineNumber()、setLineNumber()这几项功能的类。

该类提供了两个构造器：

LineNumberReader(Reader in)

LineNumberReader(Reader in, int sz)

将原来的、被装饰的Reader作为构造器参数，除了实现Reader接口要求的功能外，还增加添加了新的功能。

在应用中，如果我们需要一行一行的从文件中读取字符，就可以利用LineNumberReader类来完成这样的这样的功能：

LineNumberReader reader = new LineNumberReader(new FileReader("file_name"));

在这里，Reader是一个公共接口，FileReader是一个被装饰的类，LineNumberReader 是装饰类。LineNumberReader 和 FileReader都实现了Reader接口，FileReader作为LineNumberReader 来构造一个LineNumberReader 实例。

对于Decorator模式，可以这样形同：

我们都给老板打工，我们配合做同样的事情，以我作为主，以你与老板联系为主，我做的差不多了，你帮我把把关，美化一下，最后由你想老板汇报。

Decorator模式可以用以下图形说明：

http://blog.csdn.net/zhytomas/article/details/2963806