知识大全 Java I/O 包中的Decorator模式介绍

Posted

篇首语:只有努力攀登顶峰的人,才能把顶峰踩在脚下。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了知识大全 Java I/O 包中的Decorator模式介绍相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Java I/O 包中的Decorator模式介绍  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!

JDK为程序员提供了大量的类库 而为了保持类库的可重用性 可扩展性和灵活性 其中使用到了大量的设计模式 本文将介绍JDK的I/O包中使用到的Decorator模式 并运用此模式 实现一个新的输出流类 Decorator模式简介   Decorator模式又名包装器(Wrapper) 它的主要用途在于给一个对象动态的添加一些额外的职责 与生成子类相比 它更具有灵活性 有时候 我们需要为一个对象而不是整个类添加一些新的功能 比如 给一个文本区添加一个滚动条的功能 我们可以使用继承机制来实现这一功能 但是这种方法不够灵活 我们无法控制文本区加滚动条的方式和时机 而且当文本区需要添加更多的功能时 比如边框等 需要创建新的类 而当需要组合使用这些功能时无疑将会引起类的爆炸   我们可以使用一种更为灵活的方法 就是把文本区嵌入到滚动条中 而这个滚动条的类就相当于对文本区的一个装饰 这个装饰(滚动条)必须与被装饰的组件(文本区)继承自同一个接口 这样 用户就不必关心装饰的实现 因为这对他们来说是透明的 装饰会将用户的请求转发给相应的组件(即调用相关的方法) 并可能在转发的前后做一些额外的动作(如添加滚动条) 通过这种方法 我们可以根据组合对文本区嵌套不同的装饰 从而添加任意多的功能 这种动态的对对象添加功能的方法不会引起类的爆炸 也具有了更多的灵活性   以上的方法就是Decorator模式 它通过给对象添加装饰来动态的添加新的功能 如下是Decorator模式的UML图

  

  Component为组件和装饰的公共父类 它定义了子类必须实现的方法   ConcreteComponent是一个具体的组件类 可以通过给它添加装饰来增加新的功能   Decorator是所有装饰的公共父类 它定义了所有装饰必须实现的方法 同时 它还保存了一个对于Component的引用 以便将用户的请求转发给Component 并可能在转发请求前后执行一些附加的动作   ConcreteDecoratorA和ConcreteDecoratorB是具体的装饰 可以使用它们来装饰具体的Component   Java IO包中的Decorator模式  JDK提供的java io包中使用了Decorator模式来实现对各种输入输出流的封装 以下将以java io OutputStream及其子类为例 讨论一下Decorator模式在IO中的使用   首先来看一段用来创建IO流的代码   以下是代码片段 try  OutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream( test txt )); catch (FileNotFoundException e)  e printStackTrace();   这段代码对于使用过JAVA输入输出流的人来说再熟悉不过了 我们使用DataOutputStream封装了一个FileOutputStream 这是一个典型的Decorator模式的使用 FileOutputStream相当于Component DataOutputStream就是一个Decorator 将代码改成如下 将会更容易理解   以下是代码片段 try  OutputStream out = new FileOutputStream( test txt );  out = new DataOutputStream(out); catch(FileNotFoundException e)  e printStatckTrace();   由于FileOutputStream和DataOutputStream有公共的父类OutputStream 因此对对象的装饰对于用户来说几乎是透明的 下面就来看看OutputStream及其子类是如何构成Decorator模式的   OutputStream是一个抽象类 它是所有输出流的公共父类 其源代码如下   以下是代码片段 public abstract class OutputStream implements Closeable Flushable public abstract void write(int b) throws IOException;   它定义了write(int b)的抽象方法 这相当于Decorator模式中的Component类   ByteArrayOutputStream FileOutputStream 和 PipedOutputStream 三个类都直接从OutputStream继承 以ByteArrayOutputStream为例   以下是代码片段 public class ByteArrayOutputStream extends OutputStream protected byte buf[]; protected int count; public ByteArrayOutputStream() this( ); public ByteArrayOutputStream(int size) if (size 〈 ) throw new IllegalArgumentException( Negative initial size: + size); buf = new byte[size]; public synchronized void write(int b) int newcount = count + ; if (newcount 〉 buf length) byte newbuf[] = new byte[Math max(buf length 〈〈 newcount)]; System arraycopy(buf newbuf count); buf = newbuf; buf[count] = (byte)b; count = newcount;   它实现了OutputStream中的write(int b)方法 因此我们可以用来创建输出流的对象 并完成特定格式的输出 它相当于Decorator模式中的ConcreteComponent类   接着来看一下FilterOutputStream 代码如下 以下是代码片段 public class FilterOutputStream extends OutputStream protected OutputStream out; public FilterOutputStream(OutputStream out) this out = out; public void write(int b) throws IOException out write(b);   同样 它也是从OutputStream继承 但是 它的构造函数很特别 需要传递一个OutputStream的引用给它 并且它将保存对此对象的引用 而如果没有具体的OutputStream对象存在 我们将无法创建FilterOutputStream 由于out既可以是指向FilterOutputStream类型的引用 也可以是指向ByteArrayOutputStream等具体输出流类的引用 因此使用多层嵌套的方式 我们可以为ByteArrayOutputStream添加多种装饰 这个FilterOutputStream类相当于Decorator模式中的Decorator类 它的write(int b)方法只是简单的调用了传入的流的write(int b)方法 而没有做更多的处理 因此它本质上没有对流进行装饰 所以继承它的子类必须覆蓋此方法 以达到装饰的目的   BufferedOutputStream 和 DataOutputStream是FilterOutputStream的两个子类 它们相当于Decorator模式中的ConcreteDecorator 并对传入的输出流做了不同的装饰 以BufferedOutputStream类为例   以下是代码片段 public class BufferedOutputStream extends FilterOutputStream private void flushBuffer() throws IOException if (count 〉 ) out write(buf count); count = ; public synchronized void write(int b) throws IOException if (count 〉= buf length) flushBuffer(); buf[count++] = (byte)b;   这个类提供了一个缓存机制 等到缓存的容量达到一定的字节数时才写入输出流 首先它继承了FilterOutputStream 并且覆蓋了父类的write(int b)方法 在调用输出流写出数据前都会检查缓存是否已满 如果未满 则不写 这样就实现了对输出流对象动态的添加新功能的目的   下面 将使用Decorator模式 为IO写一个新的输出流   自己写一个新的输出流  了解了OutputStream及其子类的结构原理后 我们可以写一个新的输出流 来添加新的功能 这部分中将给出一个新的输出流的例子 它将过滤待输出语句中的空格符号 比如需要输出 java io OutputStream 则过滤后的输出为 javaioOutputStream 以下为SkipSpaceOutputStream类的代码   以下是代码片段 import java io FilterOutputStream; import java io IOException; import java io OutputStream; /** * A new output stream which will check the space character * and won t write it to the output stream * @author Magic * */ public class SkipSpaceOutputStream extends FilterOutputStream  public SkipSpaceOutputStream(OutputStream out)   super(out);    /**  * Rewrite the method in the parent class and  * skip the space character  */  public void write(int b) throws IOException   if(b!= )    super write(b);        它从FilterOutputStream继承 并且重写了它的write(int b)方法 在write(int b)方法中首先对输入字符进行了检查 如果不是空格 则输出   以下是一个测试程序   以下是代码片段 import java io BufferedInputStream; import java io DataInputStream; import java io DataOutputStream; import java io IOException; import java io InputStream; import java io OutputStream; /** * Test the SkipSpaceOutputStream * @author Magic * */ public class Test  public static void main(String[] args)   byte[] buffer = new byte[ ];   /**   * Create input stream from the standard input   */   InputStream in = new BufferedInputStream(new DataInputStream(System in));   /**   * write to the standard output   */   OutputStream out = new SkipSpaceOutputStream(new DataOutputStream(System out));   try    System out println( Please input your words: );    int n = in read(buffer buffer length);    for(int i= ;i〈n;i++)     out write(buffer[i]);        catch (IOException e)    e printStackTrace();        执行以上测试程序 将要求用户在console窗口中输入信息 程序将过滤掉信息中的空格 并将最后的结果输出到console窗口 比如   以下是引用片段 Please input your words: a b c d e f abcdef 总 结  在java io包中 不仅OutputStream用到了Decorator设计模式 InputStream Reader Writer等都用到了此模式 而作为一个灵活的 可扩展的类库 JDK中使用了大量的设计模式 比如在Swing包中的MVC模式 RMI中的Proxy模式等等 对于JDK中模式的研究不仅能加深对于模式的理解 而且还有利于更透彻的了解类库的结构和组成 cha138/Article/program/Java/gj/201311/27522

相关参考

知识大全 在Java中调用Oracle包中的过程

在Java中调用Oracle包中的过程  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  一先在or

知识大全 分析 Java I/O 的工作机制

分析JavaI/O的工作机制  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  网络I/O优化  网

知识大全 Java I/O流

JavaI/O流  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  面向字节的流类  一预定义的流对

知识大全 Java I/O API之性能分析 (上)

JavaI/OAPI之性能分析(上)  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  IOAPI的

知识大全 Java I/O API之性能分析 (下)

JavaI/OAPI之性能分析(下)  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  四注册与处理

知识大全 使用Decorator模式添加功能

使用Decorator模式添加功能  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  作者eclip

知识大全 使用Decorator模式实现日期选择组件(2)

使用Decorator模式实现日期选择组件(2)  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  

知识大全 使用Decorator模式实现日期选择组件(4)

使用Decorator模式实现日期选择组件(4)  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  

知识大全 Java中的缓冲区

Java中的缓冲区  以下文字资料是由(全榜网网www.cha138.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!  如果将同步I/O方式下的数据传

知识大全 java nio 开发实例

  首先了解下所谓的javanio是个什么东西!  传统的并发型服务器设计是利用阻塞型网络I/O以多线程的模式来实现的然而由  于系统常常在进行网络读写时处于阻塞状态会大大影响系统的性能自Java开始