JavaIO之适配器模式

, ,

JavaIO之适配器模式

一、适配器模式

IO 流中的字符流和字节流的接口不同，它们之间可以协调工作就是基于适配器模式来做的，更准确点来说是对象适配器。通过适配器，我们可以将字节流对象适配成一个字符流对象，这样我们可以直接通过字节流对象来读取或者写入字符数据。

InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 就是两个适配器(Adapter)， 同时，它们两个也是字节流和字符流之间的桥梁。InputStreamReader 使用 StreamDecoder （流解码器）对字节进行解码，实现字节流到字符流的转换，OutputStreamWriter 使用StreamEncoder（流编码器）对字符进行编码，实现字符流到字节流的转换。

InputStream 和 OutputStream 的子类是被适配者，InputStreamReader 和 OutputStreamWriter是适配器。

1
2
3
4
// InputStreamReader 是适配器，FileInputStream 是被适配的类（适配器模式）
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName), "UTF-8");
// BufferedReader 增强 InputStreamReader 的功能（装饰器模式）
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(isr);

二、InputStreamReader类剖析

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
public class InputStreamReader extends Reader {
	// 用于解码的对象
	private final StreamDecoder sd;
    public InputStreamReader(InputStream in) {
        super(in);
        // 获取 StreamDecoder 对象
        sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this,
                Charset.defaultCharset()); // ## check lock object
    }
    public InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)
        throws UnsupportedEncodingException
    {
        super(in);
        // 字符编码不能为空
        if (charsetName == null)
            throw new NullPointerException("charsetName");
        // 获取 StreamDecoder 对象
        sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, charsetName);
    }
    // 使用 StreamDecoder 对象做具体的读取工作
	public int read() throws IOException {
        return sd.read();
    }
    public void close() throws IOException {
        sd.close();
    }
}

三、OutputStreamWriter类剖析

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
public class OutputStreamWriter extends Writer {
    // 用于编码的对象
    private final StreamEncoder se;
    public OutputStreamWriter(OutputStream out) {
        super(out);
        // 获取 StreamEncoder 对象
        se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this,
                Charset.defaultCharset());
    }
    public OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)
        throws UnsupportedEncodingException
    {
        super(out);
        // 字符编码不能为空
        if (charsetName == null)
            throw new NullPointerException("charsetName");
        // 获取 StreamEncoder 对象
        se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, charsetName);
    }
    // 使用 StreamEncoder 对象做具体的写入工作
    public void write(int c) throws IOException {
        se.write(c);
    }
}

适配器模式和装饰器模式有什么区别呢？

装饰器模式 更侧重于动态地增强原始类的功能，装饰器类需要跟原始类继承相同的抽象类或者实现相同的接口。并且，装饰器模式支持对原始类嵌套使用多个装饰器。

适配器模式 更侧重于让接口不兼容而不能交互的类可以一起工作，当我们调用适配器对应的方法时，适配器内部会调用适配者类或者和适配类相关的类的方法，这个过程透明的。就比如说 StreamDecoder （流解码器）和StreamEncoder（流编码器）就是分别基于 InputStream 和 OutputStream 来获取 FileChannel对象并调用对应的 read 方法和 write 方法进行字节数据的读取和写入。

1
2
3
4
5
StreamDecoder(InputStream in, Object lock, CharsetDecoder dec) {
    // 省略大部分代码
    // 根据 InputStream 对象获取 FileChannel 对象
    ch = getChannel((FileInputStream)in);
}

适配器和适配者两者不需要继承相同的抽象类或者实现相同的接口。