java 装饰模式 stream_从java的InputStream类认识装饰者模式

灰太狼 2022-11-03 12:00 10阅读 0赞

IO操作是程序中经常遇到的，那java中提供的IO操作有哪些呢？

java中先分成两大类：字节流读写操作(input stream/output stream)和字符流读写操作(reader/writer)，流即是对数据输入/输出设备的抽象。

上面提到的四个类是java IO操作的基类，其对应衍生了很多子类，下面基于input stream来说明装饰者模式。

什么是装饰者模式？

俄罗斯套娃大家都非常熟悉，装饰者模式跟俄罗斯套娃就有点像，你想要什么样的娃娃，就可以在原有的基础上套上你要的娃娃的模样，这样你在不改变原来的娃娃的基础上，在外边套上什么娃娃，就变成了什么娃娃。

下面看看IO家族是怎么使用装饰者模式的？

先看看input stream的家族成员

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咋一看成员还真多，子孙后代满堂啊，这怎么记得住！诶，这里面可是有名堂的。

先看子代，子代是怎么来的呢？那是很久之前的事了，据说java刚刚被创建的时候就有Input Stream了，作为负责读取数据的始祖，那不同的后代就负责处理来源不同的数据吧：

ByteArrayInputStream负责处理字节数组

FileInputStream负责处理文件

ObjectInputStream负责处理被序列化的对象

PipedInputStream负责处理其他线程的输入流

SequenceInputStream负责处理多个输入流合并成一个流，比如含有流的集合

StringBufferInputStream负责读取StringBuffer中的数据

AudioInputStream负责处理音频流

可是，后来发现从硬盘中读取数据太慢了呀，怎么办？

要不弄个buffer，读取数据时先从buffer中读取，找不到再去硬盘里读，不就快多了吗。可是我每个子类都要拥有这个功能怎么办？在父类中统一实现，不好，如果我在使用buffer时想要跳过几个字节那不是父类又得增加一个方法，我想增加其他功能时，不是父类又要被修改，这样就违反了开闭原则，扩展性实在是太差啦！那怎么办？这就说到装饰着模式了。

就像上面提到的俄罗斯套娃模式，把现有的子类作为实心娃娃，外面套一个BufferInputStream，就拥有了缓冲的功能，套一个DataInputStream，就拥有了从底层输入流读取原始Java数据类型的功能。并且还可以层层嵌套，这样就拥有了各种需要的功能。并且每个子类都能获得全功能还不用每个子类单独去实现，是不是很爽。通过上面的分析，我们可以得出以下结论：

实心娃娃：InputStream子类(除了FilterInputStream)

套娃壳模板：FilterInputStream

套娃壳：FilterInputStream子类

那是如何实现这个模式的呢？

首先，通过套娃壳的构造函数将实心娃娃放进去；

再者，套娃壳+实心娃娃能作为其他壳的实心娃娃；

所以可以看到，套娃壳都继承了InputStream，并且通过构造函数传进去。

那为什么还要FilterInputStream呢，不是让套娃壳直接继承InputStream？

我想大概是InputStream儿子已经很多了，在加那么多壳儿子不合适，而且壳是用来修饰他的儿子的，不是真的他儿子，需要与他的真儿子区分开，于是就有了一个模板儿子，而壳则由模板儿子去生成。

现在看到下面这个例子就很好理解了吧：先读取文件流，然后套上缓冲功能，最后直接将流进行GZIP解压缩，一气呵成

InputStream inputStream = new GZIPInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\\\temp\\\\test.txt")));

如有理解错误，请多多指教，谢谢！

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