从Decorator,Adapter模式看Java/IO库(三)

 四 适配器模式的应用
 适配器模式是Java I/O库中第二个最为重要的设计模式。
 InputStream原始流处理器中的适配器模式
 InputStream类型的原始流处理器是适配器模式的应用。
 ByteArrayInputStream是一个适配器类
 ByteArrayInputStream继承了InputStream的接口,而封装了一个byte数组。换言之,它将一个byte数组的接口适配成InputStream流处理器的接口。
 我们知道Java语言支持四种类型:Java接口,Java类,Java数组,原始类型(即int,float等)。前三种是引用类型,类和数组的实例是对象,原始类型的值不是对象。
也即,Java语言的数组是像所有的其他对象一样的对象,而不管数组中所存储的元素类型是什么。
这样一来的话,ByteArrayInputStream就符合适配器模式的描述,是一个对象形式的适配器类。
FileInputStream是一个适配器类
在FileInputStream继承了InputStrem类型,同时持有一个对FileDiscriptor的引用。这是将一个FileDiscriptor对象适配成InputStrem类型的对象形式的适配器模式,如下图所示:

<shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="[email protected]@[email protected]@[email protected]@[email protected]@5xe" filled="f" stroked="f"><span lang="EN-US" style='FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; mso-fareast-font-family: 宋体; mso-font-kerning: 1.0pt; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: ZH-CN; mso-bidi-language: AR-SA'><shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="[email protected]@[email protected]@[email protected]@[email protected]@5xe" filled="f" stroked="f"><img alt="" src="http://p.blog.****.net/images/p_blog_****_net/lin_bei/IO16.JPG"><stroke joinstyle="miter"></stroke><formulas><f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></f><f eqn="sum @0 1 0"></f><f eqn="sum 0 0 @1"></f><f eqn="prod @2 1 2"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @0 0 1"></f><f eqn="prod @6 1 2"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></f><f eqn="sum @8 21600 0"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @10 21600 0"></f></formulas><path o:extrusionok="f" gradientshapeok="t" o:connecttype="rect"></path><lock v:ext="edit" aspectratio="t"></lock></shapetype><shape id="_x0000_i1025" style="WIDTH: 308.25pt; HEIGHT: 419.25pt" type="#_x0000_t75"><imagedata src="file:///C:%5CDOCUME~1%5CGAOLIN~1%5CLOCALS~1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C01%5Cclip_image001.jpg" o:title="IO16"></imagedata></shape></span><stroke joinstyle="miter"></stroke><formulas><f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></f><f eqn="sum @0 1 0"></f><f eqn="sum 0 0 @1"></f><f eqn="prod @2 1 2"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @0 0 1"></f><f eqn="prod @6 1 2"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></f><f eqn="sum @8 21600 0"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @10 21600 0"></f></formulas><path o:extrusionok="f" gradientshapeok="t" o:connecttype="rect"></path><lock v:ext="edit" aspectratio="t"></lock></shapetype><shape id="_x0000_i1025" style="WIDTH: 308.25pt; HEIGHT: 419.25pt" type="#_x0000_t75"><imagedata src="file:///C:%5CDOCUME~1%5CGAOLIN~1%5CLOCALS~1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C01%5Cclip_image001.jpg" o:title="IO16"></imagedata></shape>

查看JDK1.4的源代码我们可以看到:
Public class FileInputStream extends InputStream
/* File Descriptor - handle to the open file */
 private FileDescriptor fd;
 public FileInputStream(FileDescriptor fdObj) {
 SecurityManager security = System.getSecurityManager();
 if (fdObj == null) {
throw new NullPointerException();
}
if (security != null) {
security.checkRead(fdObj);
}
fd = fdObj;
 }
 public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException {
String name = file.getPath();
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (security != null) {
security.checkRead(name);
}
fd = new FileDescriptor();
open(name);
}
//其它代码
StringBufferInputString继承了InputString类型,同时持有一个对String对象的引用,这是一个将String对象适配成InputString类型的对象形式的适配器模式,如下图所示:
从Decorator,Adapter模式看Java/IO库(三)
 OutputStream原始流处理器中的适配器模式
同样地,在OutputStream类型中,所有的原始流处理器都是适配器类。
ByteArrayOutputStream继承了OutputStream类型,同时持有一个对byte数组的引用。它一个byte数组的接口适配成OutputString类型的接口,因此也是一个对象形式的适配器模式的应用。
FileOutputStream是一个适配器类
FileOutputStream继承了OutputStream类型,同时持有一个对FileDiscriptor对象的引用。这是一个将FileDiscriptor接口适配成OutputStream接口形式的对象形适配器模式。
Reader原始流处理器中的适配器模式
Reader类型的原始流处理器都是适配器模式的应用。
StringReader是一个适配器类
StringReader类继承了Reader类型,持有一个对String对象的引用。它将String的接口适 配成Reader类型的接口,如下图所示:
从Decorator,Adapter模式看Java/IO库(三)
byte流到char流的适配
在Java I/O库中,使用比较频繁的要数InputStreamReader,OutputStreamWriter这两种类了,
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与Reader和InputStream等类的结构图:
从Decorator,Adapter模式看Java/IO库(三)
当把InputStreamReader与任何InputStream的具体子类链接的时候,可以从InputStream的输出读入byte类型的数据,将之转换成为char类型的数据,如下图所示:
从Decorator,Adapter模式看Java/IO库(三)
查看JDK1.4的InputStreamReader源代码:
public class InputStreamReader extends Reader {
 private final StreamDecoder sd;
 /**
* Create an InputStreamReader that uses the default charset.
 *
* @paramin An InputStream
 */
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);
}
 //其它代码
}
其中StreamDecoder是sun.nio.cs这个包里的一个类
OutputStreamWriter是适配器类
同样道理我们能得出OutputStringWriter是从OutputStream到Writer的适配器类。也就是说,与任何一个OutputStream的具体子类相链接时,OutputStringWriter可以将OutputStream类型的byte流适配成为char流。
它的源代码跟上面的InputStreamReader差不多,这就不贴出来,感兴趣可以查看JDK1.4在线源码
这本书后面还有个小例子,附有一些讲解,我就不列出来了,有书的可以看看。
 五 总结
 在这三篇文章里主要是汲及到三个知识点:
知识点一: Java I/O库的四大等级结构
Java语言的I/O库提供了四大等级结构:InputStream,OutputStream,Reader,Writer四个系列的类。InputStream和OutputStream处理8位字节流数据, Reader和Writer处理16位的字符流数据。InputStream和Reader处理输入, OutputStream和Writer处理输出。
知识点二: Decorator模式在Java I/O库的应用
知识点三: Adapter模式在Java I/O库的应用