缓冲字符流BufferedWriter、BufferedReader以及IO中的装饰者模式

迷南。 2022-09-09 06:18 283阅读 0赞

> 详细介绍了Java IO中的缓冲字符流BufferedWriter、BufferedReader、LineNumberReader的使用方式，以及Java IO中的装饰者模式。

### 文章目录 ###

*  1 BufferedWriter缓冲区字符输出流
 *   *  1.1 构造器
     *  1.2 API方法
 *  2 BufferedReader缓冲区字符输入流
 *   *  2.1 构造器
     *  2.2 API方法
     *   *  2.2.1 readLine方法实现原理
 *  3 案例
 *   *  3.1 写入文件
     *  3.2 读取文件
     *  3.3 拷贝文件
 *  4 LinenumberReader跟踪行号缓冲字符输入流
 *  5 装饰设计模式
 *   *  5.1 Java IO中的装饰模式
     *  5.2 装饰设计模式和继承的异同点
     *  5.3 案例
     *   *  5.3.1 自定义读取一行的方法
         *  5.3.2 自定义设置和获得行号的方法

# 1 BufferedWriter缓冲区字符输出流 #

public class BufferedWriter
    extends Writer

特点：

1.  自带缓冲区。缓冲区可以实现自动扩容，提高了写的效率。
2.  特有的newLine(); 方法可以写入一个行分隔符。行分隔符字符串由系统属性 line.separator 定义，并且不一定是单个新行 (’\\n’) 符，可以实现跨平台。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5YiYSmF2YQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

## 1.1 构造器 ##

> public BufferedWriter(Writer out);

创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流。Writer类，是一个抽象类，应该传递的是该抽象类的实现类对象。

> public BufferedWriter(Writer out,int sz)

创建一个使用给定大小输出缓冲区的新缓冲字符输出流。在大多数情况下，默认值就足够大了，因此该构造器一般不用。sz：输出缓冲区的大小，是一个正整数

**为什么要传递一个流对象而不传递file或者路径呢?**

因为缓冲区流仅仅多提供一个缓冲区的功能，是为了高效而设计的。真正的读写还是靠基本的流对象的方法实现!(即装饰设计模式)。并且关闭外层流就相当于关闭了内层的流！

## 1.2 API方法 ##

**大多数方法均继承或重写自直接父类Writer。**

**特有的方法：**

> public void newLine();

写入一个行分隔符，即提供了一个换行的方法。

# 2 BufferedReader缓冲区字符输入流 #

public class BufferedReader
    extends Reader

特点：

1.  自带缓冲区。可以实现自动扩容，提高了读的效率。
2.  提供了readLine方法，一次可以读取一行数据。

## 2.1 构造器 ##

> public BufferedReader(Reader in)

创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。传递一个实现Reade实现类。

## 2.2 API方法 ##

**大部分方法都继承和重写自父类Reader。**

**特有的方法：**

> public String readLine()

能够一个读取一行数据，提高了读的效率。返回包含该行内容的字符串，不包含任何行终止符，如果已到达流末尾，则返回null。

### 2.2.1 readLine方法实现原理 ###

BufferedReader构造的时候，包装了一个类：FileReader。

其底层是调用了FileReader\#read()方法，一次读取一个字符，将读取的字符放在缓冲区，当读取到换行符号的时候，将一行数据返回到内存当中，“\\r’的ASCII码为13，“\\n”的ASCII码为10。

# 3 案例 #

## 3.1 写入文件 ##

/**
     * @author lx
     */
    public class BufferedWriterDemo01 {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            BufferedWriter bw = null;
            try {
        
                bw = new BufferedWriter(new FileWriter("C:\\Users\\lx\\Desktop\\test.txt"));
                bw.write(97);
                bw.newLine();
                bw.write("nishuo");
                bw.newLine();
                bw.write("你说啥你", 1, 2);
                bw.newLine();
                char[] ch = new char[]{
        '1', '-', '\t', ' '};
                bw.write(ch);
                bw.write(ch, 1, 2);
                bw.flush();
    
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            } finally {
        
    
                if (bw != null) {
        
                    try {
        
                        bw.close();
                    } catch (IOException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    
    }

## 3.2 读取文件 ##

/**
     * @author lx
     */
    public class BufferedReaderDemo01 {
        
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("C:\\Users\\lx\\Desktop\\test.txt"));
            String str;
            //一次读取一行
            while ((str = br.readLine()) != null) {
        
                System.out.println(str);
            }
            br.close();
        }
    
    }

## 3.3 拷贝文件 ##

使用带有缓冲区的流，实现文件的copy。

/**
     * @author lx
     */
    public class CopyFile {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            BufferedReader br = null;
            BufferedWriter bw = null;
            try {
        
                br = new BufferedReader(new FileReader("C:\\Users\\lx\\Desktop\\test.txt"));
                bw = new BufferedWriter(new FileWriter("C:\\Users\\lx\\Desktop\\test2.txt"));
                String str;
                //读取  写入
                while ((str = br.readLine()) != null) {
        
                    bw.write(str);
                    bw.newLine();
                    bw.flush();
                }
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            } finally {
        
                if (br != null) {
        
                    try {
        
                        br.close();
                    } catch (IOException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (bw != null) {
        
                    try {
        
                        bw.close();
                    } catch (IOException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

# 4 LinenumberReader跟踪行号缓冲字符输入流 #

public class LineNumberReader
    extends BufferedReader

这是Reader的又一个包装类，其特点是：

1.  是BufferedReader子类，具备缓冲区，具有有一次读取一行的方法。
2.  具有获得行号和设置行号的方法
    
    1.  setLineNumber(int num); 设置行号
    2.  getLineNumber(); 获得当前行的行号，返回的是int 类型的值

**注意：循环之前设置行号后，循环后获得第一行字符串行号是设置的行号+1。**

**构造器：**

> LineNumberReader(Reader in);
> 
> LineNumberReader(Reader in, int sz);

# 5 装饰设计模式 #

**作用：对某个类的某个方法进行功能性的增强。**

**装饰模式的实现步骤：**

1.  定义一个类：装饰类。实现被装饰类的最上层的接口或类，让装饰类和被装饰类有共同的行为，即同一体系。
2.  引入一个被装饰类，作为全局变量。这里选择reader抽象类，此后reader的子类都能使用。
3.  将被装饰的类作为参数传递给装饰类的构造器，用于初始化变量。
4.  对该被装饰类的某个方法进行功能性的增强。

## 5.1 Java IO中的装饰模式 ##

BufferedReader类对Reader类的read()方法进行包装，它是基于read方法，并对read方法进行了功能的增强，形成readLine()方法。实际上整个IO流系统用的最多的就是装饰设计模式。

LineNumberReader类对BufferedReader类的readLine()方法进行包装，让其在调用时能够对行号计数，添加了获得行号和设置行号的方法。

## 5.2 装饰设计模式和继承的异同点 ##

**相同点**：装饰设计模式和继承都是为了对某个类的行为或者属性的扩展（增强）。

**不同点：**

当我有2个功能差不多 但是操作数据对象不一样的功能的子类 想要扩展一样的功能的时候，继承需要给每个子类进行扩展，并且需要继承每一个方法，而装饰设计模式,只要写一份，把父类传进来就扩展了制定的方法。

这样如果为了某个功能的扩展而使用继承那么可能产生很多子类，那系统体系是非常臃肿的，并且继承的类之间耦合度高，不利于扩展。

**装饰模式使用对象的依赖关系代替继承关系**，允许系统动态决定“贴上”一个需要的“装饰”，或者除掉一个不需要的“装饰”。继承关系则不同，继承关系是静态的，它在系统运行前就决定了。因此装饰设计模式更加灵活，同时避免类型体系的快速膨胀降低了类与类之间的关系（即所谓的耦合性，继承的一个缺点就是耦合性太强）。

**装饰模式符合程序设计开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭**。在对某个类需要进行拓展的时候，最好不要修改原有的代码，而是要扩展原有代码,使用装饰设计模式就可以做到，使程序的扩展性好，易于维护和升级。

**建议：通常使用装饰设计模式，少用继承。**

## 5.3 案例 ##

### 5.3.1 自定义读取一行的方法 ###

自定义MyBufferedReader类：对FileReader类进行了包装并对FileReader 的read()方法进行功能性的增强，完成readLine方法的效果。

/**
     * @author lx
     */
    public class MyBufferedReader extends Reader {
        
        private Reader reader;
    
        public MyBufferedReader(Reader reader) {
        
            this.reader = reader;
        }
    
        public String MyReaderLine() throws IOException {
        
            int read;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
    
            while ((read = reader.read()) != -1) {
        
                //判断是否等于13,13是\r的Unicode码,即回车符,回车符不加
                if (read == 13) {
        
                    continue;
                }
                //判断是否是换行符,是换行就返回,不加,否则就添加
                if (read == 10) {
        
                    return sb.toString();
                } else {
        
                    sb.append((char) read);
                }
            }
            //到这说明读到了末尾,但是末尾可能没有\n,因此这里需要额外判断
            if (sb.length() > 0) {
        
                return sb.toString();
            }
            //走到这里说明,读到了末尾.并且缓冲数组的内容已经全部返回,读取完毕
            return null;
        }
    
        @Override
        public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {
        
            return reader.read(cbuf, off, len);
        }
    
        @Override
        public void close() throws IOException {
        
            reader.close();
        }
    }

### 5.3.2 自定义设置和获得行号的方法 ###

自定义MyLineNumberReader类，使用装饰设计模式，设计设置和获得行号并且读取一行的方法。

/**
     * @author lx
     */
    public class MyLineNumberReader extends Reader {
        
        
        private Reader reader;
        private int num;
    
        public MyLineNumberReader(Reader reader) {
        
            this.reader = reader;
        }
    
        public void setMyLineNumber(int num) {
        
            this.num = num;
        }
    
        public int getLineNumber() {
        
            return num;
        }
    
        public String myReadLine() throws IOException {
        
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            int read;
            while ((read = reader.read()) != -1) {
        
                if (read == '\r') {
        
                    continue;
                }
                if (read == '\n') {
        
                    num++;
                    return sb.toString();
                } else {
        
                    sb.append((char) read);
                }
            }
            if (sb.length() > 0) {
        
                num++;
                return sb.toString();
            }
            return null;
        }
    
        @Override
        public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {
        
            return reader.read(cbuf, off, len);
        }
    
        @Override
        public void close() throws IOException {
        
            reader.close();
        }
    }

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