Java IO(2)—缓冲字符流以及IO中的装饰者模式

简介: 详细介绍了Java IO中的缓冲字符流BufferedWriter、BufferedReader、LineNumberReader的使用方式,以及Java IO中的装饰者模式。

1 BufferedWriter缓冲区字符输出流
public class BufferedWriter
extends Writer

特点:

自带缓冲区。缓冲区可以实现自动扩容,提高了写的效率。
特有的newLine(); 方法可以写入一个行分隔符。行分隔符字符串由系统属性 line.separator 定义,并且不一定是单个新行 ('\n') 符,可以实现跨平台。

1.1 构造器

创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流。Writer类,是一个抽象类,应该传递的是该抽象类的实现类对象。

创建一个使用给定大小输出缓冲区的新缓冲字符输出流。在大多数情况下,默认值就足够大了,因此该构造器一般不用。sz:输出缓冲区的大小,是一个正整数

为什么要传递一个流对象而不传递file或者路径呢?

因为缓冲区流仅仅多提供一个缓冲区的功能,是为了高效而设计的。真正的读写还是靠基本的流对象的方法实现!(即装饰设计模式)。并且关闭外层流就相当于关闭了内层的流!

1.2 API方法
大多数方法均继承或重写自直接父类Writer。

特有的方法:

写入一个行分隔符,即提供了一个换行的方法。

2 BufferedReader缓冲区字符输入流
public class BufferedReader
extends Reader
特点:

自带缓冲区。可以实现自动扩容,提高了读的效率。
提供了readLine方法,一次可以读取一行数据。
2.1 构造器

创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。传递一个实现Reade实现类。

2.2 API方法
大部分方法都继承和重写自父类Reader。

特有的方法:

能够一个读取一行数据,提高了读的效率。返回包含该行内容的字符串,不包含任何行终止符,如果已到达流末尾,则返回null。

2.2.1 readLine方法实现原理
BufferedReader构造的时候,包装了一个类:FileReader。

其底层是调用了FileReader#read()方法,一次读取一个字符,将读取的字符放在缓冲区,当读取到换行符号的时候,将一行数据返回到内存当中,“\r’的ASCII码为13,“\n”的ASCII码为10。

3 案例
3.1 写入文件
/**

  • @author lx

*/
public class BufferedWriterDemo01 {

public static void main(String[] args) {
    BufferedWriter bw = null;
    try {
        bw = new BufferedWriter(new FileWriter("C:\\Users\\lx\\Desktop\\test.txt"));
        bw.write(97);
        bw.newLine();
        bw.write("nishuo");
        bw.newLine();
        bw.write("你说啥你", 1, 2);
        bw.newLine();
        char[] ch = new char[]{'1', '-', '\t', ' '};
        bw.write(ch);
        bw.write(ch, 1, 2);
        bw.flush();

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {

        if (bw != null) {
            try {
                bw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

}
3.2 读取文件
/**

  • @author lx

*/
public class BufferedReaderDemo01 {

public static void main(String[] args) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("C:\\Users\\lx\\Desktop\\test.txt"));
    String str;
    //一次读取一行
    while ((str = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(str);
    }
    br.close();
}

}
3.3 拷贝文件
使用带有缓冲区的流,实现文件的copy。

/**

  • @author lx

*/
public class CopyFile {

public static void main(String[] args) {
    BufferedReader br = null;
    BufferedWriter bw = null;
    try {
        br = new BufferedReader(new FileReader("C:\\Users\\lx\\Desktop\\test.txt"));
        bw = new BufferedWriter(new FileWriter("C:\\Users\\lx\\Desktop\\test2.txt"));
        String str;
        //读取  写入
        while ((str = br.readLine()) != null) {
            bw.write(str);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (br != null) {
            try {
                br.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if (bw != null) {
            try {
                bw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

}
4 LinenumberReader跟踪行号缓冲字符输入流
public class LineNumberReader
extends BufferedReader
这是Reader的又一个包装类,其特点是:

是BufferedReader子类,具备缓冲区,具有有一次读取一行的方法。
具有获得行号和设置行号的方法
setLineNumber(int num); 设置行号
getLineNumber(); 获得当前行的行号,返回的是int 类型的值
注意:循环之前设置行号后,循环后获得第一行字符串行号是设置的行号+1。

构造器:

5 装饰设计模式
作用:对某个类的某个方法进行功能性的增强。

装饰模式的实现步骤:

定义一个类:装饰类。实现被装饰类的最上层的接口或类,让装饰类和被装饰类有共同的行为,即同一体系。
引入一个被装饰类,作为全局变量。这里选择reader抽象类,此后reader的子类都能使用。
将被装饰的类作为参数传递给装饰类的构造器,用于初始化变量。
对该被装饰类的某个方法进行功能性的增强。
5.1 Java IO中的装饰模式
BufferedReader类对Reader类的read()方法进行包装,它是基于read方法,并对read方法进行了功能的增强,形成readLine()方法。实际上整个IO流系统用的最多的就是装饰设计模式。

LineNumberReader类对BufferedReader类的readLine()方法进行包装,让其在调用时能够对行号计数,添加了获得行号和设置行号的方法。

5.2 装饰设计模式和继承的异同点
相同点:装饰设计模式和继承都是为了对某个类的行为或者属性的扩展(增强)。

不同点:

当我有2个功能差不多 但是操作数据对象不一样的功能的子类 想要扩展一样的功能的时候,继承需要给每个子类进行扩展,并且需要继承每一个方法,而装饰设计模式,只要写一份,把父类传进来就扩展了制定的方法。

这样如果为了某个功能的扩展而使用继承那么可能产生很多子类,那系统体系是非常臃肿的,并且继承的类之间耦合度高,不利于扩展。

装饰模式使用对象的依赖关系代替继承关系,允许系统动态决定“贴上”一个需要的“装饰”,或者除掉一个不需要的“装饰”。继承关系则不同,继承关系是静态的,它在系统运行前就决定了。因此装饰设计模式更加灵活,同时避免类型体系的快速膨胀降低了类与类之间的关系(即所谓的耦合性,继承的一个缺点就是耦合性太强)。

装饰模式符合程序设计开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在对某个类需要进行拓展的时候,最好不要修改原有的代码,而是要扩展原有代码,使用装饰设计模式就可以做到,使程序的扩展性好,易于维护和升级。

建议:通常使用装饰设计模式,少用继承。

5.3 案例
5.3.1 自定义读取一行的方法
自定义MyBufferedReader类:对FileReader类进行了包装并对FileReader 的read()方法进行功能性的增强,完成readLine方法的效果。

/**

  • @author lx

*/
public class MyBufferedReader extends Reader {

private Reader reader;

public MyBufferedReader(Reader reader) {
    this.reader = reader;
}

public String MyReaderLine() throws IOException {
    int read;
    StringBuilder sb = new StringBuilder();

    while ((read = reader.read()) != -1) {
        //判断是否等于13,13是\r的Unicode码,即回车符,回车符不加
        if (read == 13) {
            continue;
        }
        //判断是否是换行符,是换行就返回,不加,否则就添加
        if (read == 10) {
            return sb.toString();
        } else {
            sb.append((char) read);
        }
    }
    //到这说明读到了末尾,但是末尾可能没有\n,因此这里需要额外判断
    if (sb.length() > 0) {
        return sb.toString();
    }
    //走到这里说明,读到了末尾.并且缓冲数组的内容已经全部返回,读取完毕
    return null;
}

@Override
public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {
    return reader.read(cbuf, off, len);
}

@Override
public void close() throws IOException {
    reader.close();
}

}
5.3.2 自定义设置和获得行号的方法
自定义MyLineNumberReader类,使用装饰设计模式,设计设置和获得行号并且读取一行的方法。

/**

  • @author lx

*/
public class MyLineNumberReader extends Reader {


private Reader reader;
private int num;

public MyLineNumberReader(Reader reader) {
    this.reader = reader;
}

public void setMyLineNumber(int num) {
    this.num = num;
}

public int getLineNumber() {
    return num;
}

public String myReadLine() throws IOException {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    int read;
    while ((read = reader.read()) != -1) {
        if (read == '\r') {
            continue;
        }
        if (read == '\n') {
            num++;
            return sb.toString();
        } else {
            sb.append((char) read);
        }
    }
    if (sb.length() > 0) {
        num++;
        return sb.toString();
    }
    return null;
}

@Override
public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {
    return reader.read(cbuf, off, len);
}

@Override
public void close() throws IOException {
    reader.close();
}

}

作者:刘Java
链接:https://juejin.cn/post/7002042608205692958
来源:掘金
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