Java IO 基礎：裝飾器模式構建靈活流管道

Java IO 以裝飾器模式著稱：雖啟動代碼較繁瑣，但賦予開發者對讀寫全鏈路的精細控制，實現功能模塊化自由組合。

經典範例：緩衝讀取文本文件

import java.io.*;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("IO Problem: " + e.getMessage());
        }
    }
}

裝飾器鏈路拆解

1. FileReader：節點流，讀取文件字節 → 轉換為字符流（默認 UTF-8/平台編碼）。
2. BufferedReader：裝飾器，包裝 FileReader，在內存開闢緩衝區（默認 8KB），提供 readLine() 等高級讀取方法，減少系統調用，大幅提升性能。
3. 調用 br.readLine() 時，若緩衝區無數據，底層自動從 FileReader 讀取填充。

裝飾器優勢：同一 BufferedReader 可裝飾標準輸入、網絡流、管道流等任意 Reader，緩衝邏輯復用極致。

更多組合：拆解讀取與轉換

// 精確控制編碼、字節讀取策略
InputStream is = new FileInputStream("data.bin");
Reader reader = new InputStreamReader(is, StandardCharsets.UTF_8);
BufferedReader br = new BufferedReader(reader);

FileReader 內部固化編碼與緩衝策略；拆分組合則可：指定編碼、自定義緩衝區大小、插入解密/解壓流等。

四大基類族系與選型指南

橋接關鍵：InputStreamReader（字節→字符）、OutputStreamWriter（字符→字節），指定 Charset 避免亂碼。

壓縮文件讀取整數示例

try (DataInputStream dis = new DataInputStream(
        new GZIPInputStream(new FileInputStream("numbers.gz")))) {
    while (true) {
        int num = dis.readInt(); // 直接讀取 int
        System.out.println(num);
    }
} catch (EOFException e) {
    // 正常讀完結束
}

寫入文本：對稱的裝飾鏈

try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(
        new FileWriter("output.txt", StandardCharsets.UTF_8))) {
    bw.write("Thank you for your fish.");
    bw.newLine(); // 跨平台換行
}

Java IO 核心心法：節點流接源/終點，處理流加能力，裝飾器自由組合。JDK 7+ try-with-resources 強制關閉資源；NIO.2 (Files, Path) 提供更現代、高性能、函數式 API，新項目優先考慮。