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装饰器模式在JDK源码中的应用

装饰器模式在源码中应用的非常多,其中在 JDK 中体现最明显的类就是与 I/O 相关的类,如 BufferedReader、InputStream、OutputStream 及它们的子类。

下面以 InputStream 为例进行讲解。
下面为 InputStream 的类图,如下所示。

如果需要一个能够读取文件且可缓存的字节流,可以继承 BufferedInputStream。如果需要一个能够读取文件且直接读取基本类型的字节流,可以继承 FileDataInputStream。但是如果用继承方式,那类的层级与种类会多到爆炸。

为了解决此类问题,使用了装饰器模式。

InputStream 部分源码如下:
public abstract class InputStream implements Closeable {
    public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {}
}
FileInputStream 部分源码如下:
public class FileInputStream extends InputStream {
    public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
        this(name != null ? new File(name) : null);
    }

    public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        return readBytes(b, off, len);
    }
}
BufferedInputStream 源码精简,继承 InputStream 类,如下:
public class BufferedInputStream extends InputStream {
    protected volatile InputStream in;

    public BufferedInputStream(InputStream in) {
        this.in = in;
    }

    public synchronized int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
    ...
    }
}
DataInputStream 源码精简,继承 InputStream 类,如下:
public class DataInputStream extends InputStream {
    protected volatile InputStream in;

    public DataInputStream(InputStream in) {
        this.in = in;
    }

    public final int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        return in.read(b, off, len);
    }
}
组合各种类型的字节流,使用
//读取文件 + 可缓存的字节流
new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:/c.txt"));

//读取文件 + 直接读取基本类型的字节流
new DataInputStream(new FileInputStream("D:/c.txt"));

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