Paweł Tokarczyk

Piotr Mlekodaj

OPERACJE I/O W JAVA

Obsługa operacji wejścia-wyjścia (we/wy, IO, input-output) wiąże
się z

szeroką tematyką pobierania danych do naszych aplikacji ze

źródeł

zewnętrznych (w tym z interakcją z użytkownikiem) i

zwracaniem

danych na zewnątrz (np. zapisywaniem do pliku).

Większość klas Java związanych z operacjami IO znajduje się w

pakiecie java.io. W Javie operacje I/O realizuje się za pomocą
strumieni.

WEJŚCIE I WYJŚCIE

Strumień oznacza tor komunikacyjny między dowolnym źródłem
danych zdolnym

do produkcji porcji danych a ich odbiornikiem

zdolnym do przyjmowania porcji danych. Na strumieniach możemy
wykonywać dwie podstawowe operacje: odczytywanie danych i
zapisywanie danych.

STRUMIENIE - PODZIAŁ

Strumienie możemy podzielić na:

• Wejściowe klasy strumieni wejściowych

• Wyjściowe

klasy strumieni wyjściowych

W Javie – ze względu na przyjęcie standardu kodowania znaków (Unikod)
– wyróżnia się również inny „atom danych” – znak Unikodu, złożony z
dwóch bajtów. Wobec tego powstają kolejne dwie rozłączne hierarchie
klas strumieniowych:

• klasy strumieni bajtowych(„atomem” operacji we-wy jest

bajt, Bytestream)

• klasy strumieni znakowych („atomem” są znaki Unikodu – 2

bajty, Characterstream).

Przy przetwarzaniu tekstów należy korzystać ze strumieni znakowych ze
względu na to, iż w trakcie czytania/pisania wykonywane są odpowiednie
operacje kodowania/dekodowania ze względu na stronę kodową właściwą
dla źródła/odbiornika

Wejście

Wyjście

Strumienie bajtowe

InputStream

OutputStream

Strumienie znakowe

Reader

Writer

HIERARCHIE KLAS

STRUMIENIOWYCH

Są to klasy abstrakcyjne, zatem bezpośrednio nie można tworzyć
obiektów

tych

klas.

Dostarczają one natomiast podstaw dla wszystkich innych klas
strumieniowych oraz paru ogólnych użytecznych (choć bardzo
podstawowych) metod.

• read(..) (bajtów, znaków) - pozwala na przeczytanie jednego bajtu ze

strumienia bajtowego lub znaku ze strumienia znakowego albo całej
porcji bajtów/znaków,

• write(...)(bajtów/znaków) - pozwala zapisywać pojedyncze bajty/znaki

lub tablice bajtów/znaków, a w przypadku strumieni znakowych również
napisy (obiekty klasy String),

• metody skip(..), mark(..), reset() ) - każdy strumień może być

traktowany jako sekwencja bajtów/znaków, czytanie i zapisywanie
zawsze dotyczy bieżącej pozycji tej sekwencji; po wykonaniu operacji
czytania lub zapisu bieżąca pozycja zwiększa się o jeden; metody
pozycjonowania pozwalają zmieniać bieżącą pozycję.

• close())- strumień zawsze należy zamknąć po zakończeniu operacji na

nim.

STRUMIENIE - BINARNE

METODY INPUTSTREAM

METODY OUTPUTSTREAM

KLASA FILE

Operacje plikowe wykonuje się za pomocą metod klasy File.

•

Strumień wyjściowy do zapisu:

FileOutputStream out = new FileOutputStream ("nazwa.dat„);

•

Jeżeli chcemy dopisać bajty do istniejącego już pliku:

FileOutputStream out = new FileOutputStream("nazwa.dat", true);

out.write(x); //x – int od 0 do 255

out.Close();

•

Odczyt bajtów ze strumienia i pobranie danych:

FileInputStream in = new FileInputStream("a.dat");

while(true){

int x = in.read();

if(x == -1)

break;

System.out.print(x + " ");

}

in.Close();

STRUMIENIE PLIKOWE

PRZYKŁADY W

ŚRODOWISKU ECLIPSE:

ByteRade

ByteWrite

STRUMIENIE BUFOROWANE

Buforowanie ogranicza liczbę fizycznych odwołań do urządzeń
zewnętrznych, dzięki temu, że fizyczny odczyt lub zapis dotyczy całych
porcji danych, gromadzonych w buforze (wydzielonym obszarze
pamięci). Jedno

fizyczne odwołanie wczytuje dane ze strumienia do

bufora lub zapisuje

zawartość bufora do strumienia. W naszym

programie operacje czytania lub pisania dotyczą w większości bufora
(dopóki są w nim dane lub dopóki jest miejsce na dane) i tylko
niekiedy powodują fizyczny

odczyt (gdy bufor jest pusty) lub zapis

(gdy bufor jest pełny).

FileOutputStream out = new FileOutputStream("a.dat");
FileInputStream in = new FileInputStream("a.dat");

Deklaracja bufora i łączenie ze strumieniem:

BufferedOutputStream buffOut =new
BufferedOutputStream(out);
BufferedInputStream buffIn =new BufferedInputStream(in);

Operacje wykonujemy na buforze:

buffOut.write(127);
buffOut.close();
int x = buffIn.read();
buffIn.close();

STRUMIENIE DANYCH

Strumienie danych umozliwiaja posługiwanie sie
róznymi typami danych. Filtruja one połaczone z
nimi strumienie bajtów, pozwalajac na zapis i
odczyt prostych typów danych.

Podstawowe klasy to:
DataOutputStream,
DataInputStream.

STRUMIENIE DANYCH

Tworzenie wyjściowego strumienia danych
przebiega według poniższego schematu.
Deklarujemy strumień plikowy i łączymy go z
plikiem:

FileOutputStream out =

new FileOutputStream("a.dat");

Deklarujemy bufor i łączymy go ze strumieniem:

BufferedOutputStream buffOut =

new BufferedOutputStream(out);

STRUMIENIE DANYCH

Deklarujemy strumień danych i łączymy go z
buforem:

DataOutputStream data =

new DataOutputStream(buffOut);

Zapisujemy dane do strumienia danych:

data.writeDouble(12.5);

STRUMIENIE DANYCH

Ponownie, możliwe jest wygodne skrócenie
zapisu:
DataOutputStream data =

new DataOutputStream(

new BufferedOutputStream(

new FileOutputStream("a.dat")));

METODY STRUMIENI DANYCH

ZAPIS PROSTYCH TYPÓW OD

STRUMIENIA

import java.io.*;
public class WriteStream
{

public static void main(String[] args)
{
double[] v = {0.0, 1.2, 9.1, 2.5, 3.6, 12.4, 5.5};

try
{

DataOutputStream data =

new DataOutputStream(

new BufferedOutputStream(

new FileOutputStream("C:\\a.dat")););

for(int i = 0; i < v.length; i++)

data.writeDouble(v[i]);

data.close();
}

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

ODCZYT PROSTYCH TYPÓW OD

STRUMIENIA

import java.io.*;
public class ReadStream
{

public static void main(String[] args)
{
try
{
DataInputStream data =

new DataInputStream(

new BufferedInputStream(

new FileInputStream("C:\\a.dat")));

try
{
while(true)
{

double x = data.readDouble();
System.out.print(x + " ");

}

}
catch(EOFException exc) { data.close(); }

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

}
}

ODCZYT PROSTYCH TYPÓW OD

STRUMIENIA

Użyta w powyższym przykładzie metoda
readDouble() nie zwraca żadnej wartości, która
wskazywałaby na osiągniecie końca pliku.
Wykorzystujemy wiec fakt, ze po napotkaniu
końca pliku wystąpi wyjątek IOException.

STRUMIENIE ZNAKOWE

Reader i Writer to klasy bazowe strumieni
znakowych. Służą one do przesyłania znaków
Unicode o 16-bitowych kodach.

Wszystkie znakowe operacje wejścia-wyjścia
powinny być wykonywane na strumieniach
znakowych, które poprawnie obsługują znaki
Unikodu, np. FileWriter i BufferedWriter.