Java IO 中的装饰者（Decorator）模式（一）

   一直对java.io一知半解，每到用时便google下例子代码----拿来主义，已是我之痼疾。
   这几日便得了闲，拿了JDK 5的Doc、Thinking In Java(4th)和大话设计模式， 对照着JDK 5的源代码
开始看，翻来覆去几回，稍稍有了点眉目，便就上来得瑟一回，记个笔记。

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一. 从InputStream 及其子类的结构入手

   java.io中类数众多，名称相似，一眼看去，已是花了，至于哪些是输入相关的基本类，哪些又是装饰者类
就分不清了。所以我们就先来理一理其中的结构：

   java.io中的类大致分为两个部分：
    1. InputStream、OutputStream --- 是对字节序列进行操作的抽象类，由JDK1.0发布。
    2. Reader、Writer            --- 是基于Unicode Code Unit 进行操作的抽象类, 由JDK1.1发布。

   我们今天先从InputStream入手，参考JDK文档画出了它的UML 类图（请从附件下载，图的篇幅较宽，就不贴了）。
  
  图解 ---参考附件中图的左边部分（InputStream），右边是Reader：

    1. 输入相关的抽象超类：java.io.InputStream

    2. 输入相关的基本类：继承自java.io.InputStream，具体使用方法请参考JDK文档，但大致可以从其名字中看出其含义。总共有8个：
         

 
                   ByteArrayInputStream
                   PipedInputStream
                   SequenceInputStream
                   FileInputStream
                   ObjectInputStream
                   StringBufferInputStream(已经过时，由StringReader代替)
                   javax.sound.sampled.AudioInputStream(外部类)
                   org.omg.CORBA.portable.InputStream(外部类)

    3. 装饰者超类：FilterInputStream，同样也继承自java.io.InputStream

    4. 装饰者子类：继承自FilterInputStream，用于装饰上面的"2. 输入相关的基本类"，共有4个：

 
                   BufferedInputStream
                   PushbackInputStream
                   DataInputStream
                   LineNumberInputStream(已经过时)

二. InputStream 和 装饰者模式

   众人皆知java的输入输出包"java.io"是一个装饰者模式的典型案例，这从下面这个代码就可以大致看出：

  

final BufferInputStream bin =
 new BufferInputStream(new FileInputStream("C:\\test.log"));

   但具体是怎样子的还是需要查看JDK源代码：

1.  java.io.InputStream  == 装饰者模式中的所有类(装饰者和被装饰者)的抽象超类

public abstract class InputStream implements Closeable {
     // 定义抽象方法：read
     public abstract int read() throws IOException;
}

   2.java.io.FileInputStream == 具体的被装饰者对象

public class FileInputStream extends InputStream {
    public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
        this(name != null ? new File(name) : null);
    }
    // 调用本地read方法
    public native int read() throws IOException;
}

   3.java.io.FilterInputStream == 装饰者对象的超类
  

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

    protected FilterInputStream(InputStream in) {
	this.in = in;
    }
   
    // 装饰者超类的read方法
    public int read() throws IOException {
	return in.read();
    }
}

   

    4.java.io.BufferedInputStream == 具体的装饰者对象

public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {

    public BufferedInputStream(InputStream in) {
	this(in, defaultBufferSize);
    }

    public BufferedInputStream(InputStream in, int size) {
	super(in);
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
        }
	buf = new byte[size];
    }

    // 具体装饰者类的read方法
    public synchronized int read() throws IOException {
	if (pos >= count) {
	    fill();
	    if (pos >= count)
		return -1;
	}
	return getBufIfOpen()[pos++] & 0xff;
    }
}

   有过模式设计经验的同学不难发现这是一个经典的装饰者模式。

   下一次，我们来看看InputStream和Reader的关系。