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外文翻译java

外文资料译文及原文

 

Java

JavaI/O系统

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。

这一点可以从解决方案的数量之多上看出端倪。

这个问题难就难在它要面对的可能性太多了。

不仅是因为有那么多I/O的源和目地(文件,控制台,网络连接等等),而且还有很多方法(顺序的『sequential』,随机的『random-access』,缓存的『buffered』,二进制的『binary』,字符方式的『character』,行的『bylines』,字的『bywords』,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JavaI/O系统的类实在是太多了,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类库作了重大的修改,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"newI/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类库的演化的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,如果你对这段历史一无所知,很快就会被一些有用或是没用的类给搞糊涂了。

本章会介绍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。

File类有一个极具欺骗性的名字;或许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。

实际上,叫它"FilePath"可能会更好一些。

下面我们举例说明怎样使用这个类及其相关的FilenameFilter接口。

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(restrictedlist)"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。

下面就是源代码。

看看,用了java.utils.Arrays.sort()和11章的AlphabeticComparator之后,我们没费吹灰之力就对结果作了排序(按字母顺序):

//:

c12:

DirList.java

//Displaysdirectorylistingusingregularexpressions.

//{Args:

"D.*\.java"}

importjava.io.*;

importjava.util.*;

importjava.util.regex.*;

importcom.bruceeckel.util.*;

publicclassDirList{

publicstaticvoidmain(String[]args){

Filepath=newFile(".");

String[]list;

if(args.length==0)

list=path.list();

else

list=path.list(newDirFilter(args[0]));

Arrays.sort(list,newAlphabeticComparator());

for(inti=0;i

System.out.println(list[i]);

}

}

classDirFilterimplementsFilenameFilter{

privatePatternpattern;

publicDirFilter(Stringregex){

pattern=Ppile(regex);

}

publicbooleanaccept(Filedir,Stringname){

//Strippathinformation,searchforregex:

returnpattern.matcher(

newFile(name).getName()).matches();

}

}///:

~

DirFilter实现了FilenameFilter接口。

我们来看看FilenameFilter究竟有多简单:

publicinterfaceFilenameFilter{

booleanaccept(Filedir,Stringname);

}

也就是说,这类对象的任务就是提供一个accept()的方法。

之所以要创建这个类,就是要给list()提供一个accept()方法,这样当list()判断该返回哪些文件名的时候,能够"回过头来调用"accept()方法。

因此,这种结构通常被称为回调(callback)。

更准确地说,由于list()实现了基本功能,而FilenameFilter提供了"对外服务所需的算法",因此这是一种"策略模式(StrategyPattern)"。

由于list()拿FilenameFilter对象当参数,因此你可以将任何实现FilenameFilter接口的对象传给它,并以此(甚至是在运行时)控制list()的工作方式。

回调能提高程序的灵活性。

DirFilter还告诉我们,interface只是包含了一些方法,它没说你只能写这些方法。

(但是,你至少要定义接口里有的方法。

)这里我们还定义了DirFilter的构造函数。

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(regularexpression)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(详见第八章)来重写程序的绝佳机会。

下面我们先创建一个返回FilenameFilter的filter()方法。

//:

c12:

DirList2.java

//Usesanonymousinnerclasses.

//{Args:

"D.*\.java"}

importjava.io.*;

importjava.util.*;

importjava.util.regex.*;

importcom.bruceeckel.util.*;

publicclassDirList2{

publicstaticFilenameFilterfilter(finalStringregex){

//Creationofanonymousinnerclass:

returnnewFilenameFilter(){

privatePatternpattern=Ppile(regex);

publicbooleanaccept(Filedir,Stringname){

returnpattern.matcher(

newFile(name).getName()).matches();

}

};//Endofanonymousinnerclass

}

publicstaticvoidmain(String[]args){

Filepath=newFile(".");

String[]list;

if(args.length==0)

list=path.list();

else

list=path.list(filter(args[0]));

Arrays.sort(list,newAlphabeticComparator());

for(inti=0;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:

//:

c12:

DirList3.java

//Buildingtheanonymousinnerclass"in-place."

//{Args:

"D.*\.java"}

importjava.io.*;

importjava.util.*;

importjava.util.regex.*;

importcom.bruceeckel.util.*;

publicclassDirList3{

publicstaticvoidmain(finalString[]args){

Filepath=newFile(".");

String[]list;

if(args.length==0)

list=path.list();

else

list=path.list(newFilenameFilter(){

privatePatternpattern=Ppile(args[0]);

publicbooleanaccept(Filedir,Stringname){

returnpattern.matcher(

newFile(name).getName()).matches();

}

});

Arrays.sort(list,newAlphabeticComparator());

for(inti=0;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]了。

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都集中到一个地方。

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。

下面这段程序演示了File类的一些其他方法(请查阅JDK文档,以了解其全部功能):

//:

c12:

MakeDirectories.java

//DemonstratestheuseoftheFileclassto

//createdirectoriesandmanipulatefiles.

//{Args:

MakeDirectoriesTest}

importcom.bruceeckel.simpletest.*;

importjava.io.*;

publicclassMakeDirectories{

privatestaticTestmonitor=newTest();

privatestaticvoidusage(){

System.err.println(

"Usage:

MakeDirectoriespath1...\n"+

"Createseachpath\n"+

"Usage:

MakeDirectories-dpath1...\n"+

"Deleteseachpath\n"+

"Usage:

MakeDirectories-rpath1path2\n"+

"Renamesfrompath1topath2");

System.exit

(1);

}

privatestaticvoidfileData(Filef){

System.out.println(

"Absolutepath:

"+f.getAbsolutePath()+

"\nCanread:

"+f.canRead()+

"\nCanwrite:

"+f.canWrite()+

"\ngetName:

"+f.getName()+

"\ngetParent:

"+f.getParent()+

"\ngetPath:

"+f.getPath()+

"\nlength:

"+f.length()+

"\nlastModified:

"+f.lastModified());

if(f.isFile())

System.out.println("It'safile");

elseif(f.isDirectory())

System.out.println("It'sadirectory");

}

publicstaticvoidmain(String[]args){

if(args.length<1)usage();

if(args[0].equals("-r")){

if(args.length!

=3)usage();

File

old=newFile(args[1]),

rname=newFile(args[2]);

old.renameTo(rname);

fileData(old);

fileData(rname);

return;//Exitmain

}

intcount=0;

booleandel=false;

if(args[0].equals("-d")){

count++;

del=true;

}

count--;

while(++count

Filef=newFile(args[count]);

if(f.exists()){

System.out.println(f+"exists");

if(del){

System.out.println("deleting..."+f);

f.delete();

}

}

else{//Doesn'texist

if(!

del){

f.mkdirs();

System.out.println("created"+f);

}

}

fileData(f);

}

if(args.length==1&&

args[0].equals("MakeDirectoriesTest"))

monitor.expect(newString[]{

"%%(MakeDirectoriesTestexists"+

"|createdMakeDirectoriesTest)",

"%%Absolutepath:

"

+"\\S+MakeDirectoriesTest",

"%%Canread:

(true|false)",

"%%Canwrite:

(true|false)",

"getName:

MakeDirectoriesTest",

"getParent:

null",

"getPath:

MakeDirectoriesTest",

"%%length:

\\d+",

"%%lastModified:

\\d+",

"It'sadirectory"

});

}

}///:

~

在fileData()演示了全套查询文件和目录路径信息的方法。

main()的第一条指令就是执行renameTo()。

它会把文件重命名成(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。

如果你试过上面那段程序,就会发现,你能用它创建任意复杂的目录路径,因为mkdirs()已经帮你打理好了。

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文档所显示的,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。

Java1.0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(layeredobjects)",为单个对象动态地,透明地添加功能的做法,被称为DecoratorPattern。

(模式[61]是ThinkinginPatterns(withJava)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JavaI/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。

[62]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12-1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。

JAVA

TheJavaI/OSystem

Creatingagoodinput/output(I/O)systemisoneofthemoredifficulttasksforthelanguagedesigner.

Thisisevidencedbythenumberofdifferentapproaches.Thechallengeseemstobeincoveringalleventualities.NotonlyaretheredifferentsourcesandsinksofI/Othatyouwanttocommunicatewith(files,theconsole,networkconnections,etc.),butyouneedtotalktotheminawidevarietyofways(sequential,random-access,buffered,binary,character,bylines,bywords,etc.).

TheJavalibrarydesignersattackedthisproblembycreatinglotsofclasses.Infact,therearesomanyclassesforJava’sI/Osystemthatitcanbeintimidatingatfirst(ironically,theJavaI/Odes

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