Java中I/O库的设计原则

面试中遇到了此类题目，再次做个记录，以备只需！

1.在Java的I/O中有两个设计的结构：装饰模式和适配器模式

2.Java库中的对称性：

（1）输出-输入对称：处理Byte流的InputStream和OutputStream；处理Char流的Reader和Writer。

（2）byte-char对称：InputStream与Reader的子类分别负责Byte和Char的输入；OutputStream与Writer的子类分别负责Byte和Char流的输出，它们分别形成平行的等级结构。

3.模式应用：

装饰模式：

InputStream的装饰模式

装饰模式的各个角色：

（1）抽象构件（Component）角色：由InputStream扮演。这是一个抽象类，为各种子类型流处理器提供统一的接口。

（2）具体构件（ConcreteComponent）角色：由ByteArrayInputStream、FileInputStream、 PipedInputStream以及StringBufferInputStream等原始流处理器扮演。他们实现了抽象构件角色所规定的接口，可以被 链接流处理器所装饰。

（3）抽象装饰（Decorator）角色：由FilterInputStream扮演。它实现了InputStream所规定的接口。

（4）具体装饰（ConcreteDecorator）角色：由几个类扮演，分别是DataInputStream、BufferInputStream以及两个不常用的类LineNumberInputStream和PushBackInputStream

注意：StringBufferInputStream、LineNumberInputStream已经过时，不再推荐使用。

OutputStream的装饰模式：

装饰模式中的各个角色：

（1）抽象构件（Component）角色：由OutputStream扮演。这是一个抽象类，为各种的子类型流处理器提供统一的接口。

（2）具体构件（ConcreteComponent）角色：由ByteArrayOutputStream、FileOutputStream以及PipedOutputStream等扮演，它们均实现了OutputStream所声明的接口。

（3）抽象装饰（Decorator）角色：由FilterOutputStream扮演。它有与OutputStream相同的接口，而这正是装饰类的关键。

（4）具体装饰（ConcreteDecorator）角色：由几个类扮演，分别是BufferedOutputStream、DataOutputStream，以及PrintStream。

Reader中的装饰模式：

装饰模式中的各个角色：

（1）抽象构件（Component）角色： 由Reader扮演。这是一个抽象类，为各种的子类型流处理器提供统一的接口。

（2）具体构件（ConcreteComponent）角色：有CharArrayReader、InputStreamReader、PipedReader以及StringReader等扮演，它们均实现了Reader所声明的接口

（3）抽象装饰（Decorator）角色：由BufferedReader以及FilterReader扮演。这两者有着与Readeer相同的接口，而这正是装饰类的关键

（4）具体装饰（ConcreteD）角色：分别是LineNumberReader作为BufferedReader的具体装饰角色，PushbackReader作为FilterReader的具体装潢角色。

Writer中的装饰模式：

装饰模式中的各个角色：

（1）抽象构件（Component）角色：由Writer扮演。这是一个抽象类，为各种的子类型流处理器提供统一的接口。

（2）具体构件（ConcreteComponent）角色：由CharArrayWriter、OutputStreamWriter、PipedWriter以及StringWriter等扮演，它们均实现了Reader所声明的接口。

（3）抽象装饰（Decorator）角色：由BufferedWriter、FilterWriter以及PrintWriter扮演，它们有着与Writer相同的接口。

（4）具体装饰（ConcreteDecorator）角色：是与抽象装饰角色合并的。由于抽象装饰角色与具体装饰角色发生合并，因为装饰模式在这里被简化了。

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适配器模式的应用：

ByteArrayInputStream是一个适配器类：

FileOutputStream是一个适配器类：

StringBufferInputStream是一个适配器类：

ByteArrayOutputStream是一个适配器类:

PipedOutputStream是一个适配器类:

CharArrayReader是一个适配器类:

StringReader是一个适配器类:

其他，关于InputStreamReader，PipedReader等也都是适配器类。

CharArrayWriter是一个适配器类:

PipedWriter是一个适配器类:

StringWriter是一个适配器类:

参考：