【正文】 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）譯文專用紙 1 Java I/O 系統(tǒng) 對(duì) 于 語言的設(shè)計(jì)者來說，創(chuàng)建一個(gè)好的輸入 /輸出 (I/O)系統(tǒng)是一項(xiàng)更艱難的任務(wù)。 現(xiàn)有的大量不同方案已經(jīng)說明了這一點(diǎn)。挑戰(zhàn)似乎來自于要涵蓋所有的可能性。不僅存在各種用于通信的 I/O 源端和接收端（文件、控制臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)鏈接等），而且還需要以多種不同 的方式與它們進(jìn)行通信（順序、隨機(jī)存取、緩沖、二進(jìn)制、按字符、按行、按字等）。 Java 類庫的設(shè)計(jì)者是通過創(chuàng)建大量的類來解決這個(gè)難題的。一開始，可能會(huì)對(duì) Java I/O系統(tǒng)提供了如此多的類而感到不知所措（具有諷刺意味的是， Java I/O 設(shè)計(jì) 的初衷是為了 避免過多的類）。自從 Java 版本以來， Java 的 I/O 類庫發(fā)生了明顯改變，在原來面 向字節(jié)的類中添加了面向字符和基于 Unicode 的類。在 中，添加了 nio 類（對(duì)于 “新 I/O”這個(gè)稱呼，從現(xiàn)在這個(gè)名字我們?nèi)詫⒁萌舾赡辏┯糜诟倪M(jìn)性能及功能。因此，在 充分理解 java I/O 系統(tǒng)以便正確地運(yùn)用之前，我們需要學(xué)習(xí)相當(dāng)數(shù)量的類。另外，很有必 要理解 I/O 類庫的演化過程，即使我們的第一反應(yīng)是 “不要用歷史打擾我，只需要告訴我怎 么用。 ”問題是，如果缺乏歷史的眼光 ，很快我們就會(huì)對(duì)什么時(shí)候該使用某些類，什么時(shí)候 不該使用它們而感到迷惑。 輸入和輸出 I/O 類庫中通常使用 “流（ stream） ”這個(gè)抽象概念，它代表任何有能力產(chǎn)出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源對(duì)象或者是有能力接收數(shù)據(jù)的接收端對(duì)象。 “流 ”屏蔽了實(shí)際的 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）譯文專用紙 2 I/O 設(shè)備中處理數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)。 Java 類庫中的 I/O 類分成輸入和輸出兩部分，可以在 JDK 文檔里的類層次結(jié)構(gòu)中查看到。 通過繼承，任何自 Inputstream 或 Reader 衍生而來的類都含有名為 read（）的基本方 法，用于讀取單個(gè)字節(jié)或者字節(jié)數(shù)組。同樣地，任何自 OutputStream 或 Writer 衍生而 來的類都含有名為 write（）的基本方法，用于寫單個(gè)字節(jié)或者字節(jié)數(shù)組。但是，我們通常 不會(huì)用到這些方法，它們存在是因?yàn)閯e的類可以使用它們，以便提供更有用的接口。因此，我們很少使用一個(gè)單一的類來創(chuàng)建流對(duì)象，相反我們會(huì)通過疊合多個(gè)對(duì)象來提供所期望的功能。實(shí)際上， Java 中 “流 ”類庫讓人迷惑的主要原因就在于：創(chuàng)建一個(gè)單一的結(jié)果流，卻需 要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)對(duì)象 。 有必要按照這些類的功能對(duì)它們進(jìn)行分類。在 中，類庫的設(shè)計(jì)者首先限定與輸入有關(guān)的所有類都應(yīng)該從 InputStream 繼承，而與輸出有關(guān)的所有類都應(yīng)該從 OutputStream 繼承。 InputStream 類型 InputStream 的作用是用來表示那些從不同數(shù)據(jù)源產(chǎn)生輸入的類。這些數(shù)據(jù)源包括： 1. 字節(jié)數(shù)組 2. Sring 對(duì)象 3. 文件 4. “管道”，工作方式與實(shí)際管道相似：從一段輸入，從另一端輸出。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）譯文專用紙 3 5. 一個(gè)由其他種類的流組成的序列，以便我們可以將它們收集合并到某一單一的流內(nèi)。 6. 其他數(shù)據(jù)源，如 Inter 連接等。 每一種數(shù)據(jù)源都有相應(yīng)的 InputStream 子類。另外， FilterInputStream 也屬 于一種 InputStream，為“ decorator”類提供基類，其中“ decorator”類可以把屬性或者有用的借口與輸入流連接在一起。 OutputStream 類型 這部分包含的類決定了我們要輸出到什么地方：字節(jié)數(shù)組（非字符串，并假設(shè)我們可以用字節(jié)數(shù)組創(chuàng)建一個(gè)）、文件或管道。 另外， FilterOutputStream 為 “ 修飾器（ decortor） ” 類提供了一個(gè)基類，“ 修飾器 ” 類把屬性或者有用的接口與輸出流連接了起來。 添加 屬性和有用的接口 利用層疊的數(shù)個(gè)對(duì)象為單個(gè)對(duì)象動(dòng)態(tài)地和透明地添加職責(zé)的方式，稱 作 “ 修飾器 ” 模式。（模式 1 是 Thinking in Patterns（用 java）中討論的主題，見）。修飾器模式規(guī)定所有封裝于初始對(duì)象內(nèi)部的對(duì)象具有相同的接口。這使得修飾器的基本應(yīng)用具有透明性 —— 我們可以向修飾過或沒有修飾過的對(duì)象發(fā)送相同的消息。這正是 Java I/O 類庫里存在 “filter” 類的原因所在：抽象類 “filter” 是所有修飾類的基類。 修飾器必須具有和它所修飾的對(duì)象相同的接口，但是修飾器也可以擴(kuò)展接口，這種情況發(fā)生在幾種 “filter”類中）。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）譯文專用紙 4 在直接使用 擴(kuò)展子類的方法時(shí)，如果導(dǎo)致產(chǎn)生了大量的、用以滿足所需的各種可能性組合的子類，這時(shí)通常就會(huì)使用修飾器 —— 處理太多的子類已不太實(shí)際。 Java I/O 類庫需要多種不同性質(zhì)的組合，這正是使用修飾器模式的理由所在 2。但是，修飾器模式也有一個(gè)缺點(diǎn)：在我們編寫程序時(shí)，它給我們提供了相當(dāng)多的靈活性（因?yàn)槲覀兛梢院苋菀椎鼗旌虾推ヅ鋵傩裕?，但是它同時(shí)也增加了我們代碼的復(fù)雜性。 Java IO 類庫操作不便的原因在于：我們必須創(chuàng)建許多類—— “ 核心 ”IO 類型加上所有的修飾器 —— 才能得到我們所希望的單個(gè) IO 對(duì)象。 FilterInputStream 和 FilterOutputStream 是提供給修飾接口用于控制特定輸入流（ InputStream）和輸出流（ OutputStream）的兩個(gè)類，它們的名字并不是很直觀。 FilterInputStream 和 FilterOutputStream 自 I/O 類庫中的基類 —— 輸入流（ InputStream）和輸出流（ OutputStream）衍生而來，這兩個(gè)類是修飾器的必要條件（以便能為所有正在被修飾的對(duì)象提供通用接口） 。 讀和寫 對(duì)基本的 I/O“ 流 ” 類庫進(jìn)行了重大的修改。 當(dāng)我們初次看見 Reader 和 Writer 類時(shí)，可能會(huì)以為這是兩個(gè)用來替代 InputStream 和 OutputStreamt 的類。但實(shí)際上并不是這樣。盡管一些原始的 “ 流 ” 類庫不再被使用（如果使用它們，則會(huì)收到編譯器的警告信息），但是 InputStream 和 OutputStreamt 在以面向字節(jié)形式的 I/O 中仍可以提供極有價(jià)值的功能，Reader 和 Writer 則提供兼容 Unicode 與面向字符的 I/O 的功能。另外： 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）譯文專用紙 5 1. 向 InputStream 和 OutputStreamt 繼承層次結(jié)構(gòu)中添加了一些新類，所以很明顯在這些層次結(jié)構(gòu)中的類是不會(huì)被取代的。 2. 有時(shí)我們必須把來自于 “ 字節(jié) ” 層次結(jié)構(gòu)中的類和 “ 字符 ” 層次結(jié)構(gòu)中的類結(jié)合起來使用。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，要用到 “ 適配器（ adapter） ” 類：InputStreamReader 可以把 InputStream 轉(zhuǎn)換為 Reader， OutputStreamWriter 可以把 OutputStream 轉(zhuǎn)換為 Writer。 設(shè)計(jì)