Java IO通过装饰者模式动态扩展流功能：以InputStream等为抽象组件，FileInputStream为具体组件，FilterInputStream为装饰器基类，BufferedInputStream等为具体装饰器，通过组合而非继承增强行为。
Java 中用装饰者模式扩展 IO 流功能，核心是在不修改原始流类的前提下，通过组合方式动态增强行为。比如给 FileInputStream 增加缓冲、编码转换或行号追踪能力，不是靠继承，而是用 BufferedInputStream、InputStreamReader、LineNumberInputStream（已过时，但原理仍适用）等装饰器层层包装。
理解装饰者模式在 IO 中的结构
Java IO 包（java.io）是装饰者模式的经典实践：
-
抽象组件（Component）：如
InputStream、OutputStream、Reader、Writer—— 定义基础操作（read()、write()等） -
具体组件（Concrete Component）：如
FileInputStream、ByteArrayInputStream—— 提供最底层数据源/目标 -
装饰器抽象（Decorator）：同样继承/实现抽象组件（如
FilterInputStream继承InputStream），内部持有一个组件引用 -
具体装饰器（Concrete Decorator）：如
BufferedInputStream、CheckedInputStream、Base64InputStream（第三方）—— 在调用被装饰对象前后添加逻辑
手写一个实用装饰器：自动 UTF-8 解码的 InputStream
标准 InputStream 不处理字符编码，InputStreamReader 是它的装饰器。我们可以仿照它写一个轻量版：
public class Utf8InputStream extends InputStream {
private final InputStream in;
private final CharsetDecoder decoder = StandardCharsets.UTF_8.newDecoder();
private final ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
private CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(512);
public Utf8InputStream(InputStream in) {
this.in = in;
}
@Override
public int read() throws IOException {
// 实际项目中更推荐按块解码 + 缓存；此处简化示意逻辑
// 真实场景建议直接用 InputStreamReader，本例重在展示装饰思路
throw new UnsupportedOperationException("单字节 read() 不适合字符流，应使用 read(byte[])");
}
@Override
public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
int n = in.read(b, off, len);
if (n > 0) {
byteBuffer.clear().put(b, off, n).flip();
charBuffer.clear();
decoder.decode(byteBuffer, charBuffer, true);
charBuffer.flip();
// 此处可对 charBuffer 做预处理（如过滤控制字符），再转回 byte[]
// 即实现了「装饰后的行为增强」
}
return n;
}
@Override
public void close() throws IOException {
in.close();
}
}
重点在于：构造时接收原始流，所有方法都委托给它，并在关键节点插入新逻辑。真实开发中优先复用 JDK 装饰器（如 new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(...), "UTF-8"))）。
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
典型组合链与功能叠加
装饰者支持任意嵌套，每层专注单一职责：
-
new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("data.bin")))
→ 缓冲读取 + 支持读取 int/long 等基本类型 -
new LineNumberReader(new BufferedReader(new FileReader("log.txt")))
→ 行缓冲 + 自动统计当前行号（注意：JDK 9+ 推荐用BufferedReader的lines()流式处理） -
new GZIPInputStream(new FileInputStream("file.gz"))
→ 解压缩 + 原始字节流，无缝对接后续装饰器
这种组合方式让 IO 流具备高度灵活性：同一份文件输入，可按需装配「缓冲 → 解压 → 编码转换 → 行号追踪」等功能，且各层解耦、可替换、可测试。
注意事项和现代替代方案
装饰者模式虽强大，但要注意：
-
避免过度嵌套：5 层以上装饰可能影响可读性和调试效率；考虑封装成工具方法（如
Files.newBufferedReader(path, UTF_8)） -
NIO.2 更简洁：Java 7+ 推荐用
Files工具类和Path，例如Files.lines(path, UTF_8)直接返回Stream<String>，底层已封装装饰逻辑 -
资源管理：装饰器链中只需关闭最外层流（如
BufferedReader），它会自动委托关闭内层（前提是装饰器正确实现close()） -
不要混淆装饰与适配：装饰器扩展行为（加功能），适配器转换接口（改签名）；
InputStreamReader是装饰器（增强 InputStream 的字符能力），不是适配器
