Java-IO-系统JAVA-IO-System毕业论文外文文献翻译及原文

　　毕 业 设 计（论文）

　　外 文 文 献 翻 译

　　文献、资料中文题目：Java I/O 系统

　　文献、资料英文题目：JAVA I/O System

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　　翻译日期： 2017.02.14

　　毕业设计（论文）外文文献翻译

　　译文：

　　Java I/O 系统[1]

　　对编程语言的设计者来说，创建一套好的输入输出（I/O）系统，是一项难度极高的任务。

　　这一类可以从解决方案的数量之多上看出端倪。这个问题就难在它要面对的可能性太多了。不仅是因为有那么多的I/O的源和目的（文件，控制台，网络连接等等），而且还有很多方法（顺序的，随机的，缓存的，二进制的，字符方式的，行的，字的等等）。

　　Java类库的设计者们用“创建很多类”的办法来解决这个问题。坦率地说，Java I/O系统的类实在太多了，以至于初看起来会把人吓着（但是，具有讽刺意味的是，这种设计实际上是限制了类的爆炸性增长）。此外，Java在1.0版之后又对其I/O类库进行了重大的修改，原先是面向byte的，现在又补充了面向Unicode字符的类库。为了提高性能，完善功能，JDK1.4又加了一个nio(意思是“new I/O”。这个名字会用上很多年)。这么以来，如果你想对Java 的I/O类库有个全面了解，并且做到运用自如，你就得先学习大量的类。此外，了解I/O类库的演化历史也是相当重要的。可能你的第一反应是“别拿什么历史来烦我了，告诉我怎么用就可以了！”但问题是，如果你对这段一无所知，很快就会被一些有用或是没用的类给搞糊涂了。

　　本文会介绍Java 标准类库中的各种I/O类，及其使用方法。

　　File 类

　　在介绍直接从流里读写数据的类之前，我们先介绍一下处理文件和目录的类。 你会认为这是一个关于文件的类，但它不是。你可以用它来表示某个文件的名字，也可以用它来表示目录里一组文件的名字。如果它表示的是一组文件，那么你还可以用list( )方法来进行查询，让它会返回String数组。由于元素数量是固定的，因此数组会比容器更好一些。如果你想要获取另一个目录的清单，再建一个File对象就是了。

　　目录列表器

　　假设你想看看这个目录。有两个办法。一是不带参数调用list( )。它返回的是File对象所含内容的完整清单。但是，如果你要的是一个限制性列表(restricted list)的话 —— 比方说，你想看看所有扩展名为.java的文件 —— 那么你就得使用目录过滤器了。这是一个专门负责挑选显示File对象的内容的类。

　　FilenameFilter接口的声明：

　　public interface FilenameFilter {

　　boolean accept(File dir, String name);

　　}

　　accept( )方法需要两个参数，一个是File对象，表示这个文件是在哪个目录里面的；另一个是String，表示文件名。虽然你可以忽略它们中的一个，甚至两个都不管，但是你大概总得用一下文件名吧。记住，list( )会对目录里的每个文件调用accept( )，并以此判断是不是把它包括到返回值里；这个判断依据就是accept( )的返回值。

　　切记，文件名里不能有路径信息。为此你只要用一个String对象来创建File对象，然后再调用这个File对象的getName( )就可以了。它会帮你剥离路径信息（以一种平台无关的方式）。然后再在accept( )里面用正则表达式(regular expression)的matcher对象判断，regex是否与文件名相匹配。兜完这个圈子，list( )方法返回了一个数组。

　　匿名内部类

　　这是用匿名内部类来征程程序的绝佳机会。下面我们先创建一个返回FilenameFileter的filter()方法。

　　// Uses anonymous inner classes.

　　import java.io.*;

　　import java.util.*;

　　import com.bruceeckel.util.*;

　　public class DirList2 {

　　public static FilenameFilter

　　filter(final String afn) {

　　// Creation of anonymous inner class:

　　return new FilenameFilter() {

　　String fn = afn;

　　public boolean accept(File dir, String n) {

　　// Strip path information:

　　String f = new File(n).getName();

　　return f.indexOf(fn) != -1;

　　}

　　}; // End of anonymous inner class

　　}

　　public static void main(String[] args) {

　　File path = new File(.

　　String[] list;

　　if(args.length == 0)

　　list = path.list();

　　else

　　list = path.list(filter(args[0]));

　　Arrays.sort(list,

　　new AlphabeticComparator());

　　for(int i = 0; i list.length; i++)

　　System.out.println(list[i]);

　　}

　　}

　　注意，filter( )的参数必须是final的。要想在匿名内部类里使用其作用域之外的对象，只能这么做。

　　这是对前面所讲的代码的改进，现在FilenameFilter类已经与DirList2紧紧地绑在一起了。不过你还可以更进一步，把这个匿名内部类定义成list()的参数，这样代码会变得更紧凑：

　　// Building the anonymous inner class in-place.

　　import java.io.*;

　　import java.util.*;

　　import com.bruceeckel.util.*;

　　public class DirList3 {

　　public static void main(final String[] args) {

　　File path = new File(.

　　String[] list;

　　if(args.length == 0)

　　list = path.list();

　　else

　　list = path.list(new FilenameFilter() {

　　public boolean

　　accept(File dir, String n) {

　　String f = new File(n).getName();

　　return f.indexOf(args[0]) != -1;

　　}

　　});

　　Arrays.sort(list,

　　new AlphabeticComparator());

　　for(int i = 0; i list.length; i++)

　　System.out.println(list[i]);

　　}

　　}

　　现在该轮到main()的参数成final了，因为匿名内部类要用它的arg[0].

　　这个例子告诉我们，可以用匿名内部类来创建专门供特定问题用的，一次性的类。这种做法的好处是，它能把解决某个问题的代码全部集中到一个地方。但是从另一角度来说，这样做会使代码的可读性变差，所以要慎重。

　　查看与创建目录

　　File类的功能不仅限于显示文件或目录。它还能帮你创建新的目录甚至是目录路径(directorypath)，如果目录不存在的话。此外它还能用来检查文件的属性(大小，上次修改的日期，读写权限等)，判断File对象表示的是文件还是目录，以及删除文件。

　　renameTo( )这个方法会把文件重命名成(或者说移动到)新的目录，也就是参数所给出的目录。而参数本身就是一个File对象。这个方法也适用于目录。

　　输入与输出

　　I/O类库常使用流(stream)这种抽象。所谓流是一种能生成或接受数据的，代表数据的源和目标的对象。流把I/O设备内部的具体操作给隐藏起来了。

　　正如JDK文档所示的，Java的I/O类库分成输入和输出两大部分。所有InputStream和Reader的派生类都有一个基本的，继承下来的，能读取单个或byte数组的read( )方法。同理，所有OutputStream和Writer的派生类都有一个基本的，能写入单个或byte数组的write( )方法。但通常情况下，你是不会去用这些方法的；它们是给其它类用的 —— 而后者会提供一些更实用的接口。因此，你很少会碰到只用一个类就能创建一个流的情形，实际上你得把多个对象叠起来，并以此来获取所需的功能。Java的流类库之所以会那么让人犯晕，最主要的原因就是你必须为创建一个流而动用多个对象。

　　我们最好还是根据其功能为这些class归个类。Java 1.0 的类库设计者们是从决定“让所有与输入相关的类去继承InputStream”入手的。同理，所有与输出相关的类就该继承OutputStream了。

　　添加属性与适用的接口

　　使用分层对象(layered objects)，为单个对象动态地，透明地添加功能的做法，被称为DecoratorPattern。(模式是Thinkingin Patterns (with Java)的主题。)Decorator模式要求所有包覆在原始对象之外的对象，都必须具有与之完全相同的接口。这使得decorator的用法变得非常的透明--无论对象是否被decorate过，传给它的消息总是相同的。这也是Java I/O类库要有filter(过滤器)类的原因：抽象的filter类是所有decorator的基类。(decorator必须具有与它要包装的对象的全部接口，但是decorator可以扩展这个接口，由此就衍生出了很多filter类)。

　　Decorator模式常用于如下的情形：如果用继承来解决各种需求的话，类的数量会多到不切实际的地步。Java的I/O类库需要提供很多功能的组合，于是decorator模式就有了用武之地。但是decorator有个缺点，在提高编程的灵活性的同时(因为你能很容易地混合和匹配属性)，也使代码变得更复杂了。Java的I/O类库之所以会这么怪，就是因为它必须为一个I/O对象创建很多类，也就是为一个核心I/O类加上很多decorator。

　　为InputStream和OutputStream定义decorator类接口的类，分别是FilterInputStream和FilterOutputStream。这两个名字都起得不怎么样。FilterInputStream和FilterOutputStream都继承自I/O类库的基类InputStream和OutputStream，这是decorator模式的关键(惟有这样decorator类的接口才能与它要服务的对象的完全相同)。

　　用FilterInputStream读取InputStream

　　FilterInputStream及其派生类有两项重要任务。DataInputStream可以读取各种primitive及String。(所有的方法都以read打头，比如readByte( )， readFloat( ))。它，以及它的搭档DataOutputStream，能让你通过流将primitive数据从一个地方导到另一个地方。这些地方都列在表12-4里。

　　其它的类都是用来修改InputStream的内部行为的：是不是做缓冲，是不是知道它所读取的行信息(允许你读取行号或设定行号)，是不是会弹出单个字符。后两个看上去更像是给编译器用的(也就是说，它们大概是为Java编译器设计的)，所以通常情况下，你是不大会用到它们的。

　　不论你用哪种I/O设备，输入的时候，最好都做缓冲。所以对I/O类库来说，比较明智的做法还是把不缓冲当特例(或者去直接调用方法)，而不是像现在这样把缓冲当作特例。