我想任何一本介紹模式的書(shū)在講到Decorator模式的時(shí)候不能不提到它的實(shí)際應用－－在Java/IO庫里面的應用，<<Java 與模式>>這本書(shū)也不例外，有點(diǎn)不一樣的是，這本書(shū)在介紹的時(shí)候有個(gè)專(zhuān)題，是從兩個(gè)模式來(lái)看Java/IO庫，完這個(gè)專(zhuān)題后，個(gè)人感覺(jué)對 Java/IO庫有了全新的認識同時(shí)也加深了Decorator模式跟Adapter適配器模式的理解，現和大家分享下這個(gè)在我看來(lái)很偉大的成果，同時(shí)說(shuō)明下，以下大部分文字跟圖片是來(lái)自<<Java與模式>>這本書(shū)。
一.引子（概括地介紹Java的ＩＯ）
無(wú)論是哪種編程語(yǔ)言，輸入跟輸出都是重要的一部分，Java也不例外，而且Java將輸入／輸出的功能和使用范疇做了很大的擴充。它采用了流的機制來(lái)實(shí)現輸入／輸出，所謂流，就是數據的有序排列，而流可以是從某個(gè)源（稱(chēng)為流源或Source of Stream）出來(lái)，到某個(gè)目的地（稱(chēng)為流匯或Sink of Stream）去的。由流的方向，可以分成輸入流和輸出流，一個(gè)程序從輸入流讀取數據向輸出流寫(xiě)數據。
如，一個(gè)程序可以用FileInputStream類(lèi)從一個(gè)磁盤(pán)文件讀取數據，如下圖所示：
像FileInputStream這樣的處理器叫做流處理器，它就像流的管道一樣，從一個(gè)流源吸入某種類(lèi)型的數據，并輸出某種類(lèi)型的數據。上面這種示意圖叫做流的管道圖。
同樣道理，也可以用FileOutputStream類(lèi)向一個(gè)磁盤(pán)文件寫(xiě)數據，如下圖所示：
在實(shí)際應用這種機制并不沒(méi)有太大的用處，程序需要寫(xiě)出地通常是非常結構化的信息，因此這些byte類(lèi)型的數據實(shí)際上是一些數值，文字，源代碼等。 Java的I/O庫提供了一個(gè)稱(chēng)做鏈接（Chaining）的機制，可以將一個(gè)流處理器跟另一個(gè)流處理器首尾相接，以其中之一的輸出為輸入，形成一個(gè)流管道的鏈接。
例如，DataInputStream流處理器可以把FileInputStream流對象的輸出當作輸入，將Byte類(lèi)型的數據轉換成Java的原始類(lèi)型和String類(lèi)型的數據。如下圖所示：
類(lèi)似地，向一個(gè)文件寫(xiě)入Byte類(lèi)型的數據不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。一個(gè)程序需要向一個(gè)文件里寫(xiě)入的數據往往都是結構化的，而B(niǎo)yte類(lèi)型則是原始類(lèi)型。因此在寫(xiě)的時(shí)候必須經(jīng)過(guò)轉換。DataOutputStream流處理器提供了接收了原始數據類(lèi)型和String數據類(lèi)型，而這個(gè)流處理器的輸出數據則是Byte類(lèi)型。也就是說(shuō)DataOutputStream可以將源數據轉換成Byte類(lèi)型的數據，再輸出來(lái)。
這樣一來(lái)，就可以將DataOutputStream與FileOutputStream鏈接起來(lái)，這樣程序就可以將原始數據類(lèi)型和String類(lèi)型的源數據寫(xiě)入這個(gè)鏈接好的雙重管道里面，達到將結構化數據寫(xiě)到磁盤(pán)文件里面的目的，如下圖所示：
這又是鏈接的所發(fā)揮的大作用。
流處理器所處理的流必定都有流源，而如果將流類(lèi)所處理的流源分類(lèi)的話(huà)，基本可以分成兩大類(lèi)：
第一 數組，String，File等，這一種叫原始流源。
第二 同樣類(lèi)型的流用做鏈接流類(lèi)的流源，叫鏈接流源。
二 Java I/O庫的設計原則
Java語(yǔ)言的I/O庫是對各種常見(jiàn)的流源，流匯以及處理過(guò)程的抽象化?？蛻?hù)端的Java程序不必知道最終的流源，流匯是磁盤(pán)上的文件還是數組等；也不必關(guān)心數據是否經(jīng)過(guò)緩沖的，可否按照行號讀取等處理的細節。
書(shū)中提到了，對于第一次見(jiàn)到Java/IO庫的人，無(wú)不因為這個(gè)庫的龐雜而感到困惑；而對于熟悉這個(gè)庫的人，而又常常為這個(gè)庫的設計是否得當而爭論不體。書(shū)的作者提出自己的意見(jiàn)，要理解Java I/O這個(gè)龐大而復雜的庫，關(guān)鍵是要掌握兩個(gè)對稱(chēng)性跟兩個(gè)設計模式模式。
Java I/O庫具有兩個(gè)對稱(chēng)性，它們分別是：
?。薄≥斎耄敵鰧ΨQ(chēng)性，比如InputStream和OutputStream各自占據Byte流的輸入與輸出的兩個(gè)平行的等級結構的根部。而Reader和Writer各自占據Char流的輸入與輸出的兩個(gè)平行的等級結構的根部。
?。病yte-char對稱(chēng)，InputStream和Reader的子類(lèi)分別負責Byte和Char流的輸入；OutputStream和Writer的子類(lèi)分別負責Byte和Char流的輸出，它們分別形成平行的等級結構。
Java I/O庫的兩個(gè)設計模式：
Java的I/O庫總體設計是符合裝飾者模式（Decorator）跟適配器模式（Adapter）的。如前所述，這個(gè)庫中處理流的類(lèi)叫做流類(lèi)。引子里所談到的FileInputStream，FileOutputStream，DataInputStream及DataOutputStream都是流處理器的例子。
?。薄⊙b飾者模式：在由InputStream，OutputStream,Reader和Writer代表的等級結構內部，有一些流處理器可以對另一些流處理器起到裝飾作用，形成新的，具有改善了的功能的流處理器。裝飾者模式是Java I/O庫的整體設計模式。這樣的一個(gè)原則是符合裝飾者模式的，如下圖所示：
２ 適配器模式：在由InputStream，OutputStream,Reader和Writer代表的等級結構內部，有一些流處理器是對其它類(lèi)型的流源的適配。這就是適配器模式的應用，如下圖所示。
適配器模式應用到了原始流處理器的設計上面，構成了I/O庫所有流處理器的起點(diǎn)。
今天晚上先到這了，明天再接著(zhù)細看兩種設計模式具體是怎樣在I/O庫中被應用的。
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