Java咖啡館——一個(gè)壓縮歸檔實(shí)用軟件（3）

黃糖故事

　　設(shè)計(jì)模式(Design Patterns)

　　建筑工程師Cristopher Alexander總結(jié)了建筑中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，發(fā)現(xiàn)有些問題總是一遍又一遍重復(fù)出現(xiàn)，當(dāng)你總結(jié)出一套解決這種問題的核心方法以后，你只要放心使用這種解決方法即可，而完全不必再動(dòng)腦筋想其他的方案。雖然這句話很樸素，但是卻成了軟件工程中一種舉足輕重的方法學(xué)?設(shè)計(jì)模式的指導(dǎo)思想。

　　我們知道，建筑學(xué)有牛頓力學(xué)作為辯證的理論根據(jù)，只要尊重科學(xué)，就不可能設(shè)計(jì)出坍塌的建筑(即使坍塌，也是材料施工不過關(guān)或其他因素造成的)。但是，編寫軟件卻沒有這樣的理論根據(jù)，因?yàn)槌绦蛑皇歉嬖V計(jì)算機(jī)語法，計(jì)算機(jī)只要如此這般依計(jì)而行，愚忠而已，而沒有機(jī)制能保證程序的語意符合人類的思想。因此，程序才會(huì)有BUG，即使比爾對(duì)Windows XP大吼:“我以老祖宗的名義不準(zhǔn)你有BUG！”，Windows XP能夠領(lǐng)會(huì)精神嗎？

　　雖然沒有徹底的解決方法，Erich Gamma等四位大師級(jí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家通過借鑒建筑學(xué)中的模式的概念，創(chuàng)造出軟件中的設(shè)計(jì)模式，通過精心萃取的23個(gè)模式，有效解決了軟件的設(shè)計(jì)問題，給程序加上了一定程度的模型語意。具體的，請(qǐng)閱讀這“四人幫”(Gang of Four)編寫的《Design Patterns》一書。值得一提的是，我們上一回編寫的名字解析器就是運(yùn)用了其中的Factory模式，結(jié)構(gòu)非常漂亮。

　　順便說一句，現(xiàn)在支持設(shè)計(jì)模式的工具也越來越多 ，如果你想有朝一日從Java程序員升級(jí)為呼風(fēng)喚雨的Java構(gòu)架師，這可是一門必修課哦！

　　4.正則表達(dá)式(Regular Expression)

　　說起正則表達(dá)式，即使不熟悉，你也會(huì)覺得非常眼熟。沒錯(cuò)，現(xiàn)在的文本編輯軟件，無論是UltraEdit還是EditPlus，無一不支持正則表達(dá)式。可以說，不支持正則表達(dá)式的編輯器肯定是三流貨色啦。

　　理論上，正則表達(dá)式等價(jià)于有限自動(dòng)機(jī)，能夠表達(dá)相當(dāng)豐富的語言，DOS中通配符的能力是無法望其項(xiàng)背的。學(xué)過編譯原理或者計(jì)算機(jī)理論的朋友一定很熟悉了，可是，如果從頭開講，恐怕這期所有版面都不夠。因此這里推薦你參考Sun免費(fèi)的Java Tutorial中的Regular Expressions一章，寫得很詳細(xì)。即使你熟悉計(jì)算機(jī)理論的正則表達(dá)式，也建議抽空看一看，因?yàn)镴ava采取的是類Perl風(fēng)格的語法，和理論書上有些出入。

　　比如我們要過濾出所有Java源程序。眾所周知，Java文件名必須以字母、美元符號(hào)或者下劃線開頭，然后可以由數(shù)字、字母、美元符號(hào)或者下劃線的任意組合，最后擴(kuò)展名是java。用正則表達(dá)式寫出來，就是“[a-zA-Z_$][a-zA-Z_$0-9]*\.java”(不含引號(hào))。

　　其中，[a-zA-Z_$]表示小寫字母a至z、大寫字母A至Z、美元符號(hào)或者下劃線任取其一;[a-zA-Z_$0-9]*表示小寫字母a至z、大寫字母A至Z、美元符號(hào)、下劃線以及0至9這十個(gè)數(shù)字的任意組合;“\.java”表示Java源程序的擴(kuò)展名，由于“.”在Java正則表達(dá)式中有特殊意義，所以“\.”才表示一個(gè)“.”符號(hào)。

　　當(dāng)然，Java正則表達(dá)式API中還有許多擴(kuò)充，可以簡寫為:[a-zA-Z_$][\w$]*\.java。

　　有了這些知識(shí)，我們不難寫出支持正則表達(dá)式的文件過濾器FileFilter，源代碼如下:

public class FileFilter implements FilenameFilter {
   private Pattern pattern;

   public FileFilter(String regex) {
     pattern = Pattern.compile(regex);
   }

   public boolean accept(File dir, String name) {
     File file = new File(dir + "\\" + name);
     return pattern.matcher(file.getName()).matches() && file.isFile();
   }

}

　　Java中通過Pattern類來使用正則表達(dá)式。在FileFilter的構(gòu)造函數(shù)中，通過把regex參數(shù)傳遞給Pattern的compile()方法，便可以得到一個(gè)代表這個(gè)正則表達(dá)式的實(shí)例，之后便可以在accept()方法中調(diào)用了。具體地，當(dāng)且僅當(dāng)文件名滿足正則表達(dá)式并且這的確是一個(gè)文件時(shí)，accept()方法返回True。

　　5.遞歸搜索子目錄

　　有了這兩個(gè)過濾器，遞歸搜索指定目錄中符合正則表達(dá)式的文件名就很容易了。先在項(xiàng)目中生成一個(gè)包含main方法的ExpZip類，然后添加一個(gè)recursiveAppend(File path, ArrayList list, String regex)方法，其中，參數(shù)path是指要搜索的文件夾，list是用來返回符合正則表達(dá)式的文件名的列表，regex自然是正則表達(dá)式了。源代碼如下:

private static void recursiveAppend(File path, ArrayList list, String regex) {
   // 搜索path文件夾中符合要求的文件并添加到list里。
   File[] files = path.listFiles(new FileFilter(regex));
   if (files.length > 0) {
     for (int i = 0; i < files.length; i++) {
       list.add(files[i].getAbsolutePath());
     }
   }

   // 遞歸搜索path子文件夾。
   File[] subFolders = path.listFiles(new FolderFilter());
   if (subFolders.length > 0) {
     for (int i = 0; i < subFolders.length; i++) {
     recursiveAppend(subFolders[i], list, regex);
     }
   }
}