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Java IO : 流,以及适配器模式的应用

秋风醉了
 秋风醉了
发布于 04/16 20:11
字数 957
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Java IO : 流,以及适配器模式的应用

适配器其实是分为对象适配器和类适配器两种,两种的工作原理不太一样。

对象适配器是使用组合的方法,在Adapter中会保留一个原对象(Adaptee)的引用,适配器的实现就是讲Target中的方法委派给Adaptee对象来做,用Adaptee中的方法实现Target中的方法。

这种类型的好处就是,Adpater只需要实现Target中的方法就好了。

与对象适配器不同的是,类适配器是通过类的继承来实现的。Adpater直接继承了Target和Adaptee中的所有方法,并进行改写,从而实现了Target中的方法。

以上摘自 http://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/structural_patterns/adapter.html

以ByteArrayInputStream为例,ByteArrayInputStream是一个基于对象的适配器,如下所示,

public
class ByteArrayInputStream extends InputStream {

    /**
     * An array of bytes that was provided
     * by the creator of the stream.
     */
    protected byte buf[];

    /**
     * The index of the next character to read from the input stream buffer.
     */
    protected int pos;

    protected int mark = 0;

    protected int count;
   
    public ByteArrayInputStream(byte buf[]) {
        this.buf = buf;
        this.pos = 0;
        this.count = buf.length;
    }

    public ByteArrayInputStream(byte buf[], int offset, int length) {
        this.buf = buf;
        this.pos = offset;
        this.count = Math.min(offset + length, buf.length);
        this.mark = offset;
    }

    public synchronized int read() {
        return (pos < count) ? (buf[pos++] & 0xff) : -1;
    }
  
    public synchronized int read(byte b[], int off, int len) {
        if (b == null) {
            throw new NullPointerException();
        } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }

        if (pos >= count) {
            return -1;
        }

        int avail = count - pos;
        if (len > avail) {
            len = avail;
        }
        if (len <= 0) {
            return 0;
        }
        System.arraycopy(buf, pos, b, off, len);
        pos += len;
        return len;
    }

    public synchronized long skip(long n) {
        long k = count - pos;
        if (n < k) {
            k = n < 0 ? 0 : n;
        }

        pos += k;
        return k;
    }

    public synchronized int available() {
        return count - pos;
    }
  
    public boolean markSupported() {
        return true;
    }

    public void mark(int readAheadLimit) {
        mark = pos;
    }

    public synchronized void reset() {
        pos = mark;
    }

    public void close() throws IOException {
    }

}

ByteArrayInputStream 内部维护了一个 byte buf[] 数组,通过继承 InputStream 的方法适配了对 buf[]  的读取。

StringBufferInputStream继承了InputStream类型,同时持有一个对 String 对象的引用,将 String 对象适配成InputStream类型的对象的适配器模式。

从byte流到char流的适配

在java语言的标准库 java I/O 里面,有一个InputStreamReader类叫做桥梁(bridge)类。InputStreamReader是从byte流到char流的一个桥梁,它读入byte数据并根据指定的编码将之翻译成char数据。 InputStreamReader虽然叫“桥梁”,但它不爽桥梁模式,是适配器模式的应用。 InputStreamReader InputStreamReader是从byte输入流到char输入流的一个适配器。下图所示就是InputStreamReader 的结构

/**
 * An InputStreamReader is a bridge from byte streams to character streams: It
 * reads bytes and decodes them into characters using a specified {@link
 * java.nio.charset.Charset <code>charset</code>}.  
 */
public class InputStreamReader extends Reader {

    private final StreamDecoder sd;

    public InputStreamReader(InputStream in) {
        super(in);
        try {
            sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, (String)null); // ## check lock object
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            // The default encoding should always be available
            throw new Error(e);
        }
    }

    public InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)
        throws UnsupportedEncodingException
    {
        super(in);
        if (charsetName == null)
            throw new NullPointerException("charsetName");
        sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, charsetName);
    }

    public InputStreamReader(InputStream in, Charset cs) {
        super(in);
        if (cs == null)
            throw new NullPointerException("charset");
        sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, cs);
    }

    public InputStreamReader(InputStream in, CharsetDecoder dec) {
        super(in);
        if (dec == null)
            throw new NullPointerException("charset decoder");
        sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, dec);
    }

    public String getEncoding() {
        return sd.getEncoding();
    }

    public int read() throws IOException {
        return sd.read();
    }

    public int read(char cbuf[], int offset, int length) throws IOException {
        return sd.read(cbuf, offset, length);
    }

    public boolean ready() throws IOException {
        return sd.ready();
    }

    public void close() throws IOException {
        sd.close();
    }
}

为了说明适配器类InputStreamReader是如何使用,请看下面例子。Echo类可以将控制台输入的任何字符串从新打印出来,源代码如下:

public class Echo {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String line;
        InputStreamReader input = new InputStreamReader(System.in);
        System.out.println("Enter data and push enter:");
        BufferedReader reader = new BufferedReader(input);
        line = reader.readLine();
        System.out.println("Data entered :" + line);
    }

}

可以看出,这个类接受一个类型为inputStream的System.in对象,将之适配成Reader类型,然后再使用 
BufferedReader类“装饰”它,将缓冲功能加上去。这样一来,就可以使用BufferedReader对象的readerLine() 方法读入整行的输入数据,数据类型是String。 

参考:https://my.oschina.net/gao0516/blog/136103

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