Wykład 10: Wejście i Wyjście

Wykład 10:
Wejście i Wyjście
Wejście/Wyjście
Program realizuje wejście/wyjście przez użycie potoku.
Ten sam sposób obsługi różnych urządzeń:
konsola
●
klawiatura
●
plik na dysku
●
gniazdko sieciowe, itp.
●
Program nie musi znać różnicy między obsługą np.
czytania z klawiatury, czy obsługą czytania z sieci.
Pakiet java.io.
Potoki
Dwa rodzaje:
●
●
bajtowy – pisanie/czytanie danych binarnych
znakowy – pisanie/czytanie danych znakowych:
●
używa Unicode (internacjonalizacja)
●
bardziej efektywny
●
implementacja bajtowa
Potoki Bajtowe
Klasy abstrakcyjne InputStream i OutputStream
Abstrakcyjne metody read() i write(). Pod-klasy:
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Buffered... buforowany I/O
ByteArray... I/O z tablicy bajtów
Data...
I/O ze standardowych typów danych
File...
I/O z plików
Filter...
implementuje ...Stream
Piped...
łączenie potoków
PrintStream OutputStream z print() i println()
PushbackInputStream InputStream z "unget"
RandomAccessFile
losowy dostęp do pliku
SequenceInputStream sekwencja liczby potoków
Potoki Znakowe
Klasy abstrakcyjne Reader i Writer.
Abstrakcyjne metody read() i write(). Pod-klasy:
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Buffered... buforowany I/O
CharArray... I/O z tablicy znaków
File...
I/O z plików
Filter...
I/O z filtrowaniem
String...
I/O z ciągu znaków
Piped...
łączenie potoków
InputStreamReader
translacja bajtów na znaki
OutputStreamWriter translacja znaków na bajty
PrintWriter OutputStream z print() i println()
PushbackReader InputStream z "unget"
Potoki Pre-Definiowane
Częścią pakietu java.lang jest klasa System.
Dostarcza trzy zmienne potokowe (public, static):
●
System.in: InputStream
standardowe urządzenie wejściowe (klawiatura)
●
System.out: PrintStream
standardowe urządzenie wyjściowe (konsola)
● System.err: PrintStream
standardowe urządzenie błędów (konsola)
Czytanie z Konsoli
Tradycyjnie – przez potok bajtowy.
Preferowana metoda – potok znakowy jest łatwiejszy w
konserwacji i internacjonalizacji.
●
zamiana potoku bajtowego na znakowy
InputStreamReader isr =
new InputStreamReader(System.in)
●
otoczenie potoku znakowego potokiem buforowanym
BufferedReader br =
new BufferedReader(isr)
wymaga Reader, dostaje InputStreamReader
Czytanie Znaków
Czytanie znaków z BufferedReader:
int read() throws IOException
Czyta znak z potoku wejściowego:
●
zwraca liczbę całkowitą
●
zwraca -1 jeśli koniec potoku
Wejście jest buforowane – przekazanie danych do
programu po naciśnięciu ENTER.
Czytanie Znaków: Przykład
import java.io.*;
class BRRead {
public static void main(String args[])
throws IOException
{
char c;
BufferedReader br =
new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("Enter characters,
'q' to quit.");
do {
c = (char) br.read();
System.out.println(c);
} while(c != 'q');
}
}
Czytanie Łańcuchów
Czytanie ciągu znaków z klawiatury:
String readLine() throws IOException
Czytanie Łańcuchów: Przykład
import java.io.*;
class BRReadLines {
public static void main(String args[])
throws IOException
{
BufferedReader br =
new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
String str;
System.out.println("Enter lines of text.");
System.out.println("Enter 'stop' to quit.");
do {
str = br.readLine();
System.out.println(str);
} while(!str.equals("stop"));
}
}
Czytanie Łańcuchów: Inny Przykład
import java.io.*;
class TinyEdit {
public static void main(String args[])
throws IOException
{
BufferedReader br =
new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
String str[] = new String[100];
System.out.println("Enter lines of text.");
System.out.println("Enter 'stop' to quit.");
Czytanie Łańcuchów: Inny Przykład
for(int i=0; i<100; i++) {
str[i] = br.readLine();
if(str[i].equals("stop")) break;
}
System.out.println("\nHere is your file:");
}
}
for(int i=0; i<100; i++) {
if(str[i].equals("stop")) break;
System.out.println(str[i]);
}
Pisanie na Konsolę
Najłatwiej przez print() i println().
Jest też nisko-poziomowy void write(int byteval)
class WriteDemo {
}
public static void main(String args[]) {
int b = 'A';
System.out.write(b);
System.out.write('\n');
}
Mimo iż argument jest typu int, wypisywane jest tylko
osiem najmniej znaczących bitów argumentu.
Preferowana Metoda Pisania
Przez znakową klasę PrintWriter:
PrintWriter(
OutputStream outputStream,
boolean flushOnNewline)
outputStream to potok wyjściowy (System.out)
●
flushOnNewline – czy potok jest czyszczony za
każdym wywołaniem println()
●
PrintWriter dostarcza print() i println(). Jeśli
nie typ prosty, wywoływany jest toString().
Pisanie na Konsolę: Przykład
import java.io.*;
public class PrintWriterDemo {
}
public static void main(String args[]) {
PrintWriter pw =
new PrintWriter(System.out, true);
pw.println("This is a string");
int i = -7;
pw.println(i);
double d = 4.5e-7;
pw.println(d);
}
Czytanie/Pisanie do Plików
Bajtowe potoki do obsługi plików. Można jest otaczać
potokami znakowymi.
Otwarcie pliku do czytania/pisania:
●
●
FileInputStream(String fileName)
throws FileNotFoundException
FileOutputStream(String fileName)
throws FileNotFoundException
Zamknięcie pliku po obsłudze:
void close() throws IOException
Czytanie/Pisanie do Plików
Czytanie z pliku:
int read() throws IOException
Zwraca -1 gdy koniec pliku.
Pisanie do pliku:
void write(int byteval) throws IOException
Mimo iż argument jest typu int, wypisywane jest tylko
osiem najmniej znaczących bitów argumentu.
Czytanie Pliku: Przykład
import java.io.*;
class ShowFile {
public static void main(String args[])
throws IOException
{
int i;
FileInputStream fin;
try {
fin = new FileInputStream(args[0]);
} catch(FileNotFoundException e) {
System.out.println("File Not Found");
return;
} catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("Usage: ShowFile File");
return;
}
Czytanie Pliku: Przykład
do {
i = fin.read();
if(i != -1) System.out.print((char) i);
} while(i != -1);
}
}
fin.close();
Pisanie do Pliku: Przykład
import java.io.*;
class CopyFile {
public static void main(String args[])
throws IOException
{
int i;
FileInputStream fin;
FileOutputStream fout;
try {
try {
fin = new FileInputStream(args[0]);
} catch(FileNotFoundException e) {
System.out.println("File Not Found");
return;
}
Pisanie do Pliku: Przykład
try {
fout = new FileOutputStream(args[1]);
} catch(FileNotFoundException e) {
System.out.println(
"Error Opening Output File");
return;
}
} catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println(
"Usage: CopyFile From To");
return;
}
Pisanie do Pliku: Przykład
try {
do {
i = fin.read();
if(i != -1) fout.write(i);
} while(i != -1);
} catch(IOException e) {
System.out.println("File Error");
}
}
}
fin.close();
fout.close();
Wejściowy Potok Bajtowy
Metody definiowane przez klasę InputStream:
●
int available() - liczba bajtów do czytania
●
void close() - zamyka potok
●
void mark(int numBytes) – oznacza bieżące
miejsce w potoku do przeczytania numBytes znaków
●
boolean markSupported() - czy potok wspiera
mark/reset
●
int read() - zwraca następny dostępny bajt, lub -1
●
int read(byte buffer[]) próbuje czytać znaki
do bufora, zwraca ilość przeczytanych lub -1
●
int read(byte buffer[],int off,int num) –
jak wyżej, ale zapisuje z przesunięciem off
Wejściowy Potok Bajtowy, Ciąg Dalszy
void reset() – przesuwa wskaźnik pliku do
poprzednio zaznaczonej pozycji
●
long skip(long numBytes) – przeskakuje
numBytes bajtów z potoku wejściowego, zwraca
faktyczną liczbę ignorowanych bajtów
●
Wyjściowy Potok Bajtowy
Metody definiowane przez klasę OutputStream:
●
void close() - zamyka potok
●
void flush() – czyści bufor na wyjście
●
void write(int b) – pisze pojedynczy bajt to
potoku wyjściowego
●
void write(byte buffer[]) - zapisuje całą
tablicę bajtów do potoku wyjściowego
●
void write(byte buffer[],int off,int num)
– zapisuje do potoku wyjściowego num bajtów z
tablicy bajtów buffer, począwszy od indeksu off
Pliki
Klasa File nie operuje na zawartości plików (potoku), a
na samych plikach:
●
dostęp
●
ścieżka
●
data i czas
●
katalogi i podkatalogi
Konstruktory:
File(String directoryPath)
File(String directoryPath, String filename)
File(File dirObj, String filename)
Pliki: Przykład
import java.io.File;
class FileDemo {
static void p(String s) {
System.out.println(s);
}
public static void main(String args[]) {
File f1 = new File("C:/temp/COPYRIGHT");
p("File Name: " + f1.getName());
p("Path: " + f1.getPath());
p("Abs Path: " + f1.getAbsolutePath());
p("Parent: " + f1.getParent());
p(f1.exists() ? "exists" : "does not exist");
Pliki: Przykład
}
}
p(f1.canWrite() ? "is writeable" :
"is not writeable");
p(f1.canRead() ? "is readable" :
"is not readable");
p("is " + (f1.isDirectory() ? "" :
"not" + " a directory"));
p(f1.isFile() ? "is normal file" :
"might be a named pipe");
p(f1.isAbsolute() ? "is absolute" :
"is not absolute");
p("File last modified: " + f1.lastModified());
p("File size: " + f1.length() + " Bytes");
Katalog
Katalog jest plikiem z listą innych plików/katalogów.
Czy plik jest katalogiem?
boolean isDirectory()
Lista plików w katalogu:
String[] list()
Katalog: Przykład
import java.io.File;
class DirList {
public static void main(String args[]) {
String dirname = "C:/temp";
File f1 = new File(dirname);
if (f1.isDirectory()) {
System.out.println(
"Directory of " + dirname);
String s[] = f1.list();
Katalog: Przykład
}
}
for (int i=0; i < s.length; i++) {
File f = new File(dirname + "/" + s[i]);
if (f.isDirectory()) {
System.out.println(s[i] +
" is a directory");
} else {
System.out.println(s[i] + " is a file");
}
}
} else {
System.out.println(dirname +
" is not a directory");
}