谈谈对java I/O中装饰者模式的理解

haitaoandroid

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看字面意思，装饰者就是把一个对象装饰一下，那么必要要有一个装饰着和被装饰着，被装饰者是比较原始的东西，比如一个原始的木门，大家都涂成各种颜色什么的，这里木门就是个被装饰者，各种颜料就是装饰着.装饰者要装饰被装饰者，必然要拥有一个被装饰着的对象，现在来看java I/O,I/O的本质是从文件，网络等地方读取字节流，FileInputStream是从文件中读取字节流，很原始了，它就是一个被装饰者，其他还有StringBufferInputStream，ByteArrayInputStream等，装饰着就是BufferdInputStream，猜测BufferdInputStream必然会有一个被装饰着的对象，它提供的功能是缓冲区，它可以给前面所有的被装饰者提供缓冲功能。先看headFirst设计模式一书给出的例子，比较好懂，现在假设FileInputStream已经读出字节了，要把读出来的字节中小写字母全部转化为大写字母，就是把FileInputStream装饰一下，设计一个这样的类：

public class LowerCaseInputStream extends FilterInputStream {

	protected LowerCaseInputStream(InputStream in) {
		super(in);//调用父类FilterInputStream,父类中持有一个被装饰者InputStream的对象
	}
	@Override
	public int read() throws IOException {
		int c = super.read();
		return (c == -1)?c:Character.toLowerCase((char)c);
	}
	
}

看LowerCaseInputStream，read方法相当于真正的装饰方法，要实现小写转大写的，如果传入一个FileInputStream,就持有了被装饰者对象，可以肆意的装饰它了，看怎么使用的：

		 String path = new String(System.getProperty("user.dir")+File.separator+"file/test.txt");
         try {
			InputStream is = new FileInputStream(path);//没有使用装饰者的时候
			int c;
			while((c=is.read())>0){
				System.out.print((char)c);
			}
			System.out.println();
			System.out.println("使用装饰者模式输出：");
			InputStream myis = new LowerCaseInputStream(new FileInputStream(path));
			while((c=myis.read())>0){
				System.out.print((char)c);
			}
		} catch (FileNotFoundException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}

输出：

bCd
使用装饰者模式：
bcd

很简单，一个自己的装饰者就做好了，当然你还可以有其他装饰着，如BufferdInputStream等，像下面使用：

InputStream myis = new BufferedInputStream(new LowerCaseInputStream(new FileInputStream(path)));

这样就有两个装饰着同时修饰FileInputStream了。很难理解为什么要这么用，直接用FileInputStream读出来然后再转大小写不行吗？可以这样来理解，木门为什么不直接在生产的时候就加个搞的比较好看呢？，因为木门需求还没有完全确定，每个用户需要的颜色都不一样，也就是说木门只提供最基本的功能，看FileInputStream类，它也只提供最基本的功能，如读写字节什么的，但是至于什么缓冲功能，大小写转换就需要等程序员想用的时候自己来选择，在java I/O中，FileInputStream和BufferedInputStream都继承InputStream，我的理解是：会有很多装饰者和很多被装饰者，但是装饰者要持有被装饰者的对象，假设FileInputStream等被装饰者都继承了InputStream了，这样只要传入一个InputStream进去装饰着BufferedInputStream，它就能持有所有被装饰的对象了，那么BufferedInputStream为什么还有继承InputStream呢？因为像这样的代码：

new LowerCaseInputStream(new FileInputStream(path)，把被装饰者装饰了之后返回的对象是什么呢？必要还要返回被装饰者的对象，你不能把门涂层颜色就不是门了吧？所以装饰着也继承于InputStream，但是它不是直接继承InputStream，而是继承FilterInputStream，但是FilterInputStream继承InputStream，有一层FilterInputStream间接来继承InputStream，而继承与FilterInputStream的所有子类都是装饰者类，在FilterInputStream中持有一个被装饰者类的对象，这样子类就不用持有了被装饰者对象了，都从父类FilterInputStream继承过来了。最后看一下java　I/O的BufferedInputStream源代码：

public BufferedInputStream(InputStream in) {
	this(in, defaultBufferSize);
    }
    public synchronized int read() throws IOException {
	if (pos >= count) {
	    fill();//这里面会调用被装饰者的read方法
	    if (pos >= count)
		return -1;
	}
	return getBufIfOpen()[pos++] & 0xff;
    }

其实它跟LowerCaseInputStream是一样的，构造函数接受一个InputStream的被装饰者，read函数是具体的装饰功能。最后上个java I/O的包图结构

java.io.InputStream (implements java.io.Closeable)