Filter 模式
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2024-08-08
Java 的 IO 标准库提供的 InputStream 根据来源可以包括
FileInputStream:从文件读取数据,是最终数据源ServletInputStream:从HTTP请求读取数据,是最终数据源Socket.getInputStream():从TCP连接读取数据,是最终数据源...
如果我们要给 FileInputStream 添加缓冲功能,则可以从 FileInputStream 派生一个类
BufferedFileInputStream extends FileInputStream如果要给 FileInputStream 添加计算签名的功能,类似的,也可以从 FileInputStream 派生一个类
DigestFileInputStream extends FileInputStream如果要给 FileInputStream 添加加密/解密功能,还是可以从 FileInputStream 派生一个类
CipherFileInputStream extends FileInputStream如果要给 FileInputStream 添加缓冲和签名的功能,那么我们还需要派生 BufferedDigestFileInputStream。如果要给 FileInputStream 添加缓冲和加解密的功能,则需要派生 BufferedCipherFileInputStream
我们发现,给 FileInputStream 添加 3 种功能,至少需要 3 个子类。这3种功能的组合,又需要更多的子类
一类是直接提供数据的基础 InputStream,例如:
FileInputStreamByteArrayInputStreamServletInputStream...
一类是提供额外附加功能的 InputStream,例如:
BufferedInputStreamDigestInputStreamCipherInputStream...
当我们需要给一个"基础" InputStream 附加各种功能时,我们先确定这个能提供数据源的 InputStream,因为我们需要的数据总得来自某个地方,例如,FileInputStream,数据来源自文件
InputStream file = new FileInputStream("test.gz");紧接着,我们希望 FileInputStream 能提供缓冲的功能来提高读取的效率,因此我们用 BufferedInputStream 包装这个 InputStream,得到的包装类型是 BufferedInputStream,但它仍然被视为一个 InputStream
InputStream buffered = new BufferedInputStream(file);最后,假设该文件已经用 gzip 压缩了,我们希望直接读取解压缩的内容,就可以再包装一个 GZIPInputStream
InputStream gzip = new GZIPInputStream(buffered);无论我们包装多少次,得到的对象始终是 InputStream,我们直接用 InputStream 来引用它,就可以正常读取

上述这种通过一个"基础"组件再叠加各种"附加"功能组件的模式,称之为 Filter 模式(或者装饰器模式:Decorator)。它可以让我们通过少量的类来实现各种功能的组合
注意到在叠加多个 FilterInputStream,我们只需要持有最外层的 InputStream,并且,当最外层的 InputStream 关闭时(在 try(resource) 块的结束处自动关闭),内层的 InputStream 的 close() 方法也会被自动调用,并最终调用到最核心的"基础" InputStream,因此不存在资源泄露