Ввод-вывод

Java Advanced / Ввод-вывод
Содержание
Потоки ввода-вывода
Файловый ввод-вывод и конвертация потоков
Фильтрующие потоки
Дополнительные возможности потоков
Расширенный ввод-вывод
Дескрипторы файлов
Ввод-вывод и исключения
Форматированный ввод-вывод
Заключение

Java Advanced / Ввод-вывод
Ввод-вывод в Java
Потоки ввода-вывода
Пакет java.io

Потоки ввода-вывода
Часть 1

Java Advanced / Ввод-вывод
Виды потоков
Направление
Ввод
Вывод
Содержимое
Байтовые
Символьные

Java Advanced / Ввод-вывод
Классы потоков

Java Advanced / Ввод-вывод
Исключительные ситуации
Класс IOException
Корень иерархии исключений ввода-вывода
Бросается всеми операциями ввода/вывода
Класс EOFException
Достигнут конец потока
Класс FilenotFoundException
Файл не найден
Класс UnsupportedEncodingException
Неизвестная кодировка

Java Advanced / Ввод-вывод
Потоки ввода
Основные операции
int read() — чтение элемента
read(T[] v), read(T[] v, off, len) — чтение элементов в массив
Дополнительные операции
skip(n) — пропуск n элементов
close() — закрытие потока
Пометки и возвраты
mark(limit) — пометка текущей позиции
reset() — возврат к помеченной позиции

Java Advanced / Ввод-вывод
Потоки вывода
Основные операции
write(int v) — запись элемента
write(T[] v) — запись массива элементов
write(T[] v, off, len) — запись части массива
Дополнительные операции
flush() — запись буфера
close() — закрытие потока

Java Advanced / Ввод-вывод
Пример: Блочное копирование
Процедура копирования
void copy(InputStream is, OutputStream os)
throws IOException
{
byte[] b = new byte[1024];
int c = 0;
while ((c = is.read(b)) >= 0) {
os.write(b, 0, c);
}
}

Файловый ввод-вывод и конвертация потоков
Часть 2

Java Advanced / Ввод-вывод
Классы файлового ввода-вывода
Классы File*
FileInputStream
FileOutputStream
FileReader
FileWriter

Java Advanced / Ввод-вывод
Создание файловых потоков
Для символьных потоков используется кодировка по умолчанию
Для ввода/вывода
File*(File file) — по дескриптору
File*(String file) — по имени
Для дописывания
File*(File file, boolean append) — по дескриптору
File*(String file, boolean append) — по имени

Java Advanced / Ввод-вывод
Пример: преобразования регистра
Файл input.txt копируется в output.txt с изменением регистра
Reader reader = new FileReader("input.txt");
Writer writer = new FileWriter("output.txt");
int c = 0;
while ((c = reader.read()) >= 0) {
writer.write(Character.toUpperCase((char) c));
}
reader.close();
writer.close();

Java Advanced / Ввод-вывод
Байтовый поток ? символьный
При чтении возможно преобразование байтового потока в символьный, с указанием кодировки
Класс InputStreamReader
InputStreamReader(InputStream, encoding?)

Java Advanced / Ввод-вывод
Символьный поток ? байтовый
При записи возможно преобразование символьного потока в байтовый, с указанием кодировки
Класс OutputStreamWriter
OutputStreamWriter(OutputStream, encoding?)

Java Advanced / Ввод-вывод
Пример: перекодирование файла
Файл input.txt копируется в output.txt с изменением кодировки с Cp1251 на Cp866
Reader reader = new InputStreamReader(
new FileInputStream("input.txt"), "Cp1251");
Writer writer = new OutputStreamWriter(
new FileOutputStream("output.txt"), "Cp866");
int c = 0;
while ((c = reader.read()) >= 0) writer.write(c);
reader.close();
writer.close();

Фильтрующие потоки
Часть 3

Java Advanced / Ввод-вывод
Фильтрующие потоки
Направляют все вызовы вложенному потоку
Классы Filter*

Java Advanced / Ввод-вывод
Буферизующие потоки
Содержат буфер, который считывают / записывают целиком
Классы Buffered*

Java Advanced / Ввод-вывод
Чтение с возвратом
Позволяют “заталкивать” в поток символы, которые затем будут “прочитаны”
Классы Pushback*
Методы
unread(b) – затолкнуть один символ
unread(T[] v), unread(T[] v, off, len) – затолкнуть несколько символов

Java Advanced / Ввод-вывод
Пример: шифрующий поток
public class EncodingOutputStream extends FilterOutputStream {
private final int key;
public EncodingOutputStream(OutputStream os, int key) {
super(os);
this.key = key;
}
public void write(int b) throws IOException {
super.write(b ^ key);
}
}

Дополнительные возможности потоков
Часть 4

Java Advanced / Ввод-вывод
Эмуляция чтения
Чтение производится из буфера в памяти, передаваемого конструктору
Классы
ByteArrayInputStream – чтение из массива байт
CharArrayReader – чтение из массива символов
StringReader – чтение из строки

Java Advanced / Ввод-вывод
Эмуляция записи
Запись производится в буфер в памяти, который доступен в любое время
Классы
ByteArrayOutputStream – запись в массив байт (toByteArray())
CharArrayWriter – запись в массив символов (toString(), toCharArray())
StringWriter – запись в StringBuffer (toString(), toStringBuffer())

Java Advanced / Ввод-вывод
Конкатенация потоков
Несколько байтовых потоков можно конкатенировать
Если первый из потоков закончился, производится чтение из второго и т.д.
Класс SequenceInputStream
SequenceInputStream(InputStream, InputStream) – конкатенация двух потоков
SequenceInputStream(Enumeration) – конкатенация нескольких потоков

Java Advanced / Ввод-вывод
Вывод с подавлением ошибок
Вывод осуществляется построчно, с подавлением ошибок
Класс PrintWriter
checkError() – проверить, была ли ошибка
print(…) – запись без перевода строки
println(…) – запись с переводом строки

Java Advanced / Ввод-вывод
Ввод с подсчетом строк
Ввод осуществляется построчно, с подсчетом количества строк
Класс LineNumberReader
lineNumber() – текущий номер строки

Расширенный ввод-вывод
Часть 5

Java Advanced / Ввод-вывод
Расширенная запись данных
Платформонезависимая запись примитивных типов и строк
Интерфейс DataOutput
writeT(T) – запись примитивных типов
writeUnsignedByte() / writeUnsignedShort() – запись беззнаковых целых
writeUTF() – запись строки в кодировке UTF-8
Реализация
DataOutputStream

Java Advanced / Ввод-вывод
Расширенное чтение данных
Платформонезависимое чтение примитивных типов и строк
Интерфейс DataInput
T readT() – чтение примитивных типов
readUnsignedByte() / readUnsignedShort() – чтение беззнаковых целых
readUTF() – чтение строки в кодировке UTF-8
Реализация
DataInputStream

Java Advanced / Ввод-вывод
Файлы c произвольным доступом
Класс RandomAccessFile
Реализует DataInput, DataOutput
Конструктор
RandomAccessFile(file, mode) – открыть файл в заданном режиме

Java Advanced / Ввод-вывод
Дополнительные операции
Методы
length() – получить размер файла
setLength() – установить размер файла
getFilePointer() – получить положение указателя
seek(long) – установить положения указателя

Java Advanced / Ввод-вывод
Класс System
out – PrintStream для stdout
err – PrintStream для stderr
in – InputStream для stdin
setOut(.) / setErr(.) / setIn(.) – установка консольных потоков
console() – символьный доступ к консоли

Java Advanced / Ввод-вывод
Класс Console
format/printf(format, args) – Форматированный вывод
reader() – Reader для stdin
writer() – Writer для stdout
readLine() – чтение строки текста
readPassword(format?, args?) – чтение пароля

Дескрипторы файлов
Часть 6

Java Advanced / Ввод-вывод
Дескрипторы файлов
Позволяют осуществлять манипуляции с файлами
Класс File
Создание дескриптора по имени
File(pathname) – абсолютный или относительный путь
В дескриптора по имени и директории
File(File dir, name)
File(String dir, name)

Java Advanced / Ввод-вывод
Разделители
separator / separtorChar – платформозависимый разделитель директорий
pathSeparator / pathSeparatorChar – платформозависимый разделитель в файлов и директорий в путях

Java Advanced / Ввод-вывод
Операции с дескрипторами
Получение информации
getName() – получить имя
getPath() – получить имя и путь
getAbsolutePath() – получить абсолютный путь
getAbsoluteFile() – получить абсолютный дескриптор
Определение родителя
String getParent() – как строки
File getParetnFile() – как дескриптора

Java Advanced / Ввод-вывод
Операции с файлами (1)
Проверка типа
isFile() – является ли файлом
isDirectory() – является ли директорией
isHidden() – является ли скрытым
Получение информации о файла
exist() – проверка существования
length() – длина файла
lastModifier() – время последней модификации

Java Advanced / Ввод-вывод
Операции с файлами (2)
Создание
mkdir() – создать одну директорию
mkdirs() – создать все директории
createNewFile() – создать пустой файл
Удаление
delete() – удалить немедленно
deleteOnExit() – удалить после завершения
Переименование / перенос
renameTo(file) – переименовать / перенисти в заданное место

Java Advanced / Ввод-вывод
Листинг директории
Листинг всех файлов
String[] list() – получить имена файлов
File[] listFiles() – получить дескрипторы файлов
Листинг по критерию
String[] list(FileNameFilter) – получить имена файлов
File[] listFiles(FileFilter) – получить дескрипторы файлов

Java Advanced / Ввод-вывод
Проверка доступа к файлам
canReadFile() – проверка возможности чтения
canWriteFile() – проверка возможности записи
canExecuteFile() – проверка возможности чтения

Ввод-вывод и исключения
Часть 7

Java Advanced / Ввод-вывод
Обычная обработка исключений
Reader reader = new FileReader("input.txt");
try {
// Операции с файлом
} finally {
reader.close();
}

Java Advanced / Ввод-вывод
Надежная обработка исключений
Reader reader = new FileReader("input.txt");
try {
// Операции с файлом
reader.close();
} catch (IOException e) {
try {
reader.close();
} catch (IOException e) { /* Ignoring */ }
throw e;
}

Java Advanced / Ввод-вывод
Альтернативный метод
Reader reader = null;
try {
reader = new FileReader("input.txt");
…
} finally {
if (reader != null) {
reader.close();
}
}

Java Advanced / Ввод-вывод
Случай нескольких потоков
Reader reader = new FileReader("input.txt");
try {
Writer writer = new FileWriter("output.txt");
try {
// Операции ввода-вывода
...
} finally {
writer.close();
}
} finally {
reader.close();
}

Java Advanced / Ввод-вывод
Подавление исключений
PrintWriter
checkError()
PrintStream
checkErrors()
Scanner
ioException()

Заключение
Часть 8

Java Advanced / Ввод-вывод
Ссылки
I/O tutorial // http://java.sun.com/docs/books/tutorial/essential/io/index.html
I/O in Java 2 Platform // http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/io/