412. Java 文件操作基础 - 用装饰者模式定制 BufferedReader 实现结构化文本读取

🎯 目标

理解 文本文件的特殊结构（文件头、诗歌编号、正文、结束标识）
学会如何 扩展 BufferedReader 来实现特定需求
熟悉 Decorator 装饰模式在 I/O 中的应用
实战演示如何逐个读取 154 首十四行诗

1️⃣ 文件结构分析

莎士比亚的十四行诗文件（Gutenberg 提供的 pg1041.txt）结构如下：

前 32 行：版权说明、项目介绍等 → 我们不需要
从第 33 行开始：进入十四行诗正文部分
每首诗的格式：
- 一些空行
- 一个罗马数字（表示第几首诗）
- 可能的额外空行
- 诗歌正文（连续多行，没有空行）
- 空行表示诗歌结束
文件结尾：以
java 复制代码
```
*** END OF THE PROJECT GUTENBERG EBOOK
```
开始的行标记结束

👉 因此，代码要做三件事：

跳过文件头
跳过每首诗的头部（罗马数字部分）
读取诗歌正文，直到空行或文件结束

2️⃣ SonnetReader 类（装饰 BufferedReader）

通过继承 BufferedReader，我们可以在保留其功能的基础上，添加 跳过头部 和 读取诗歌 的方法。

java 复制代码

class SonnetReader extends BufferedReader {

    // 支持从 Reader 构造
    public SonnetReader(Reader reader) {
        super(reader);
    }

    // 支持从 InputStream 构造
    public SonnetReader(InputStream inputStream) {
        this(new InputStreamReader(inputStream));
    }

    // 跳过文件前 N 行（版权声明等）
    public void skipLines(int lines) throws IOException {
        for (int i = 0; i < lines; i++) {
            readLine();
        }
    }

    // 跳过十四行诗的"标题"（罗马数字 + 空行）
    private String skipSonnetHeader() throws IOException {
        String line = readLine();
        while (line != null && line.trim().isEmpty()) {
            line = readLine();
        }
        // 遇到文件结束标记，返回 null
        if (line != null && line.startsWith("*** END OF THE PROJECT GUTENBERG EBOOK")) {
            return null;
        }
        // 跳过诗编号（罗马数字）
        line = readLine();
        while (line != null && line.trim().isEmpty()) {
            line = readLine();
        }
        return line;
    }

    // 读取一首十四行诗
    public Sonnet readNextSonnet() throws IOException {
        String line = skipSonnetHeader();
        if (line == null) {
            return null; // 已到文件末尾
        } else {
            Sonnet sonnet = new Sonnet();
            while (line != null && !line.trim().isEmpty()) {
                sonnet.add(line);
                line = readLine();
            }
            return sonnet;
        }
    }
}

✅ 要点讲解：

继承 BufferedReader，依然能用在 try-with-resources 中自动关闭。
skipLines() 用来跳过文件头。
skipSonnetHeader() 用来跳过罗马数字部分，保证返回第一行正文。
readNextSonnet() 读取正文，直到遇到空行 → 一首诗结束。

3️⃣ Sonnet 类（封装诗歌）

java 复制代码

class Sonnet {
    private List<String> lines = new ArrayList<>();

    public void add(String line) {
        lines.add(line);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.join("\n", lines);
    }
}

✅ 好处：

让代码更清晰：比直接操作 List<String> 更符合语义。
可以扩展：未来可以在 Sonnet 中加上 编号、作者、行数统计 等功能。

4️⃣ 读取并分析十四行诗

java 复制代码

import java.io.*;
import java.nio.file.*;
import java.util.*;

public class AnalyzeSonnets {
    public static void main(String[] args) {
        Path path = Paths.get("files/sonnets.txt");
        List<Sonnet> sonnets = new ArrayList<>();
        int start = 33; // 从第 33 行开始是正文

        try (InputStream inputStream = Files.newInputStream(path);
             SonnetReader reader = new SonnetReader(inputStream)) {

            reader.skipLines(start);
            Sonnet sonnet = reader.readNextSonnet();
            while (sonnet != null) {
                sonnets.add(sonnet);
                sonnet = reader.readNextSonnet();
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("# sonnets = " + sonnets.size());
        System.out.println("First sonnet:\n" + sonnets.get(0));
    }
}

运行结果：

java 复制代码

# sonnets = 154
First sonnet:
From fairest creatures we desire increase,
That thereby beauty's rose might never die,
...

5️⃣ 可以引导的问题

为什么我们不直接用 BufferedReader，而要自己扩展？ 👉 因为需要"跳过头部"和"自定义规则读取"，这就是装饰模式的应用场景。
如果文本文件结构改变（比如换成别的作者的诗集），该如何调整？ 👉 修改 skipSonnetHeader() 和 readNextSonnet() 的逻辑即可。
为什么要定义 Sonnet 类，而不是直接用 List<String>？ 👉 提升代码可读性和扩展性。