Java8 I/O源码-FilterInputStream、FilterOutputStream与装饰器模式

本文将介绍一对特殊的字节流：FilterInputStream与FilterOutputStream，以及它们与装饰模式之间的联系。

FilterInputStream、FilterOutputStream是过滤器字节输入输出流。它们的主要用途在于封装其他的输入输出流，为它们提供一些额外的功能。

FilterInputStream

下面我们以FilterInputStream为例来学习下FilterInputStream与装饰模式的关系。

FilterInputStream.java

package java.io;public class FilterInputStream extends InputStream {    protected volatile InputStream in;    protected FilterInputStream(InputStream in) {        this.in = in;    }    public int read() throws IOException {        return in.read();    }    public int read(byte b[]) throws IOException {        return read(b, 0, b.length);    }    public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {        return in.read(b, off, len);    }    public long skip(long n) throws IOException {        return in.skip(n);    }    public int available() throws IOException {        return in.available();    }    public void close() throws IOException {        in.close();    }    public synchronized void mark(int readlimit) {        in.mark(readlimit);    }    public synchronized void reset() throws IOException {        in.reset();    }    public boolean markSupported() {        return in.markSupported();    }}

从FilterInputStream的源码中可以看到，它本身只是简单地重写那些将所有请求传递给所包含输入流的InputStream所有方法。也就是说FilterInputStream并没有提供什么装饰功能。FilterInputStream的子类可进一步重写这些方法中的一些方法，来提供装饰功能。它的常用的子类有BufferedInputStream和DataInputStream。比如，BufferedInputStream的作用就是为它装饰的输入流提供缓冲功能。

装饰功能是如何实现的呢？

从FilterInputStream的构造方法中可以看到，

protected FilterInputStream(InputStream in) {    this.in = in;}

当我们在创建FilterInputStream实例时需要传入一个InputStream子类的实例。比如：当构造FilterInputStream实例fis时传递进去的是ByteArrayInputStream的实例bais，这样调用fis.read()是实际上调用的是bais.read()。

public int read() throws IOException {    return in.read();}

当然，FilterInputStream并没有提供装饰功能，但如果提供了装饰功能是什么样子呢？我们把FilterInputStream的read方法改下。

public int read() throws IOException {    decoratorFunc();    return in.read();}public void decoratorFunc(){    //这里是装饰方法的内容}

这样执行fis.read就相当于执行了fis.decoratorFunc()和bais.read()两个方法。decoratorFunc()就是FilterInputStream为其他输入流提供的装饰功能。

想了解更多关于装饰模式的内容请参考设计模式（9）-装饰模式

几个类在装饰模式中对应的角色如下所示。

• InputStream-抽象构件。
• ByteArrayInputStream-具体构件。
• FilterInputStream-具体装饰类。

FilterOutputStream和FilterInputStream类似，本文不再做讲述。

总结

• FilterInputStream、FilterOutputStream是过滤器字节输入输出流。它们的主要用途在于封装其他的输入输出流，为它们提供一些额外的功能。
• FilterInputStream、FilterOutputStream并没有提供什么装饰功能。FilterInputStream、FilterOutputStream的子类可进一步重写这些方法中的一些方法，来提供装饰功能。
• FilterInputStream装饰功能的实现的关键在于类中有一个InputStream字段，依赖这个字段它才可以对InputStream的子类提供装饰功能。FilterOutputStream也是如此。

对FilterInputStream与FilterOutputStream的介绍就到这里。想了解Java8 I/O源码的更多内容，请参考

• Java8 I/O源码系列专栏-目录

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