Java IO 流涉及的设计模式

问:简单说说你平时使用的 Java IO 流中涉及到了哪些设计策略和设计模式?

答:首先 Java 的 IO 库提供了一种链接(Chaining)机制,可以将一个流处理器跟另一个流处理器首尾相接,以其中之一的输出作为另一个的输入而形成一个流管道链接,譬如常见的 new DataInputStream(new FileInputStream(file)) 就是把 FileInputStream 流当作 DataInputStream 流的管道链接。

其次,对于 Java IO 流还涉及一种对称性的设计策略,其表现为输入输出对称性(如 InputStream 和 OutputStream 的字节输入输出操作,Reader 和 Writer 的字符输入输出操作)和字节字符的对称性(InputStream 和 Reader 的字节字符输入操作,OutputStream 和 Writer 的字节字符输出操作)。

此外,对于 Java IO 流在整体设计上还涉及装饰者(Decorator)和适配器(Adapter)两种设计模式。

  1. 对于 IO 流涉及的装饰者设计模式例子如下:
//把InputStreamReader装饰成BufferedReader来成为具备缓冲能力的Reader。
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
  1. 对于 IO 流涉及的适配器设计模式例子如下:
//把FileInputStream文件字节流适配成InputStreamReader字符流来操作文件字符串。
FileInputStream fileInput = new FileInputStream(file); 
InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(fileInput);

而对于上面涉及的两种设计模式通俗总结如下:

  • 装饰者模式就是给一个对象增加一些新的功能,而且是动态的,要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口,装饰对象持有被装饰对象的实例(各种字符流间装饰,各种字节流间装饰)。

  • 适配器模式就是将某个类的接口转换成我们期望的另一个接口表示,目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题(字符流与字节流间互相适配)。

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