java.io 梳理与其中的三种设计模式

以 Reader 抽象类下的类为例。它们的主要构造函数如下：

FilterReader(Reader)
BufferedReader(Reader)

FileReader(File)
StringReader(String)
InputStreamReader(InputStream [, Charset])

大致上，java.io 可以分为：

1. 字节流操作：InputStream、OutputStream
2. 字符操作：Reader、Writer
3. 针对磁盘操作：File

适配器模式 Adapter pattern

InputStreamReader 是字节流与字符流之间的桥梁，它的实现使用了适配器模式。适配器模式通过聚合将某个接口适配成为另一个接口来方便使用，类图如下：

在开头的代码可以看到，InputStreamReader 的构造器需要传入一个字节流 InputSream，以及可选的字符集。如果没有传入字符集就会使用默认的。通过持有一个 InputStream，InputStreamReader 拥有了该接口的功能。同时，InputStreamReader 还是一个实现了 Reader 类，这样一来它就把 InputStream 适配成了一个 Reader 类。

装饰器模式 Decorator pattern

这个应该是 java.io 更为人熟知的，装饰器模式与适配器模式都可以看作包装模式 Wrapper。通过对类的层层包裹，装饰器模式增强了目标类的功能。类图示意如下：

Decorator 是 Component 的实现类，但是其内部也持有一个 Decorator 类。不同的 Decorator 类下的 ConcreteDecorator 子类包含了需要增强的功能。

在 java.io 中的典型使用：

FilterReader pbr = new PushbackReader(
        new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)))

二者的不同

装饰器模式更多的是对目标类的功能上的增强；适配器没有对功能进行增进，只是为了使目标类能适应调用方的接口，方便被调用。

模板方法

在模板方法模式中，大的算法框架在抽象父类中被定义好，某些业务相关的实现则延迟到子类。

在 Reader 抽象类中，read 方法的默认实现都留给了被重载的 read(char[], int, int)，如下：

int read()
int read(char[] cbuf)

abstract int read(char[] cbuf, int offset, int len)

具体的 read 的实现留给子类。