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Java I/O中的设计模式

作者:Flyingis

    任何程序语言的
I/O设计都是一项具有挑战的任务,因为数据的传输存在多种可能,这些可能不仅存在于数据发送端和接收端(文件、网络链接等),还存在于这些数据的多种存在方式,例如缓冲区数据、顺序存取数据、字符数据、字节数据等等。

JavaI/O使用“流”这个抽象的概念,它屏蔽了实际的I/O设备中处理数据的细节。在实际的应用中,我们很少使用单一的类来创建流对象,而是通过多个对象来提供所需要的I/O功能。Java1.01.11.4I/O类库作了多次重大修改,具体的可以参考相关的书籍或Sun官方网站。这里是从模式的角度来分析JavaI/O类库的设计。

Strategy设计模式

将会发生变化的代码封装在单独的类(Strategy对象)中,供其他保持不变的类使用,实现某种算法或应用,这是Strategy设计模式的一般思想。在Java I/O中,一个典型的应用是File类,它可以代表一个特定文件的名称,也可以代表一个目录下一组文件的名称。当我们要查询显示一个目录下特定文件类型的所有文件对象信息时,就需要将这个目录下的文件过滤,找到所需要的对象。

import java.io.*;

import java.util.*;

import java.util.regex.*;

 

public class AlphabeticComparator implements Comparator {

public int compare(Object o1, Object o2) {

  String s1 = (String)o1;

  String s2 = (String)o2;

  return s1.toLowerCase().compareTo(s2.toLowerCase());  //比较时不考虑大小写

}

}

 

public class FruitList {

  public static FilenameFilter filter(final String regex) {

return new FilenameFilter() {

  private Pattern pattern = Pattern.compile(regex);

  public boolean accept(File dir, String name) {

    return pattern.matcher(new File(name).getName()).matches();

}

};

}

public static void main(String[] args) {

  File path = new File(“.”);

  String[] list;

  if (args.length == 0)

    list = path.list();  //搜索出该目录下所有类型的文件

else

  list = path.list(filter(args[0]));  //搜索出该目录下指定类型的文件

Arrays.sort(list, new AlphabeticComparator());

for (int i = 0; i < list.length; i++)

  System.out.println(list[i]);

}

}在上述代码中,有两个地方使用了Strategy设计模式,一个是AlphabeticComparator类,用来在忽略字符串大小写的情况下提供排序的规则,另一个就是FilenameFilter接口,使用了匿名内部类的设计,然后将其中实现的accept()规则提供给File类的list方法使用。这里是用来判断正则表达式regex是否和文件名匹配,当运行程序在命令操作符中输入“E.*\.java”时,搜索到的是该目录下所有.java文件。

File类除了上述用法外,还可以创建或删除目录,查看文件的信息,包括文件大小、最后修改日期,读写状态等,具体的可以参考JDK文档。

Decorator设计模式

http://www.j2eesp.com上有对Decorator设计模式的定义:动态给一个对象添加一些额外的职责,就像在墙上刷油漆。使用Decorator模式相比用生成子类方式达到功能的扩充显得更为灵活。Decorator模式规定所有封装于初始对象内部的对象具有相同的接口,这使得该模式的应用具有透明性。

Java I/O设计中,Decorator模式主要体现在filter类的设计上,抽象类filter是所有Decorator模式类的基类。但是Decorator模式同样存在缺点:在编写程序时,它在给开发人员提供了灵活性的同时,增加了代码的复杂性,造成了Java I/O类操作不便,因为很多I/O设计中都需要应用Decorator模式,增加一些类来完成该设计。

例如在Java 1.0中,FilterInputStreamInputStream中读取数据,FilterOutPutStreamOutputStream中写入数据,在Java 1.1中,相应的有FilterReaderFilterWriter(抽象类,没有子类)用于Decorator模式设计。举个简单的例子:

import java.io.*;

public class DecoratorDemo {

  public static void main(String[] args) {

BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(“FruitList.java”));

String s = new String();

while ((s = in.readLine()) != null)

  System.out.println(s);

in.close();

}

}

    BufferedReaderFileReader完成了Decorate模式设计,这两个类可以更换为其他具有相同功用的类(在Thinking in Java中称为“修饰器”类)来组合完成特定的任务,正如上文所述,这给开发者提供了多种组合方式,同时也相对的增加了复杂度。

    最后,祝blogjava所有成员和Java、开源爱好者元旦快乐!幸福安康!

posted on 2005-12-30 21:47 Flyingis 阅读(2453) 评论(4)  编辑  收藏 所属分类: JavaSE

评论

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赞一个,特别是最后一句话 :)
2005-12-31 09:37 | 胡子鱼

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为什么第一个程序执行时有这样的错误信息:
E:\myprogram>javac FruitList.java
FruitList.java:9: 需要 "(" 或 "["
return new FilenameFilter {
^
1 错误
2006-01-17 17:25 | yesjoy

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@ yesjoy
刚看到,现在有事,待会回复。
2006-01-17 17:54 | Flyingis

# re: Java I/O中的设计模式  回复  更多评论   

@ yesjoy
有个很明显的错误,"return new FilenameFilter"写漏了一个括号,应该改为"return new FilenameFilter()",另外AlphabeticComparator应该单独写成一个文件。
代码已经更改。
2006-01-17 19:57 | Flyingis

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