Java programozsi nyelv 10 rsz Inputoutput kezels NyugatMagyarorszgi

Java programozási nyelv 10. rész – Input/output kezelés Nyugat-Magyarországi Egyetem Faipari Mérnöki Kar Informatikai Intézet Soós Sándor 2005. szeptember A Java programozási nyelv Soós Sándor 1/28

Tartalomjegyzék ● ● ● ● ● Input/output eszközök a Java-ban Csatornák a Java-ban Csatornaosztályok a java. io csomagban Bájt- és karaktercsatornák Szabványos be- és kimenet, hibacsatorna Csatornák alapfunkciói Adatforrások és adatnyelők Hasznos szűrőosztályok Egyéb fájlkezelő eszközök a Java-ban A Java programozási nyelv Soós Sándor 2/28

Input/output eszközök a Java-ban ● ● A Java csatornák (stream-ek) segítségével valósítja meg az I/O műveletek nagy részét. Egy csatorna adatok sorozata, egyik végén befelé a másik végén kifelé "folynak" az adatok. A Java program szempontjából vannak bemeneti és kimeneti csatornák. A csatornák mellett a Java rendelkezik eszközökkel a közvetlen elérésű fájlok és a helyi fájlrendszerek kezeléséhez is. A Java programozási nyelv Soós Sándor 3/28

Bemeneti csatornák ● ● ● Csak a csatorna elejéről tudunk adatokat elolvasni és levenni Tartozik hozzá egy adatforrás, ami adatokkal táplálja a csatornát. Az adatforrás sok minden lehet: – – – – billentyűzet fájl egy String egy program egy hálózati végpont egy másik csatorna kimenete stb. A Java programozási nyelv Soós Sándor 4/28

Kimeneti csatornák ● ● ● Csak a csatorna végére tudunk adatokat írni Tartozik hozzá egy adatnyelő, ahova a kiírt adatok mennek Az adatnyelő sok minden lehet: – – – – képernyő fájl egy String egy program egy hálózati végpont egy másik csatorna bemenete stb. A Java programozási nyelv Soós Sándor 5/28

Csatornák a Java-ban ● ● ● Ahogyan minden mást, a csatornákat is osztályokkal valósítjuk meg a Java-ban. Minden csatorna típusnak egy-egy osztály felel meg. A csatornákat megvalósító osztályok a java. io csomagban találhatók. A Java programozási nyelv Soós Sándor 6/28

Csatornaosztályok csoportosítása ● A csatorna iránya alapján vannak: – – ● A csatornán folyó adatok típusa szerint vannak: – – ● bemeneti osztályok kimeneti bájtcsatorna-osztályok karaktercsatorna-osztályok Feladatuk szerint vannak – – – forrás osztályok nyelő osztályok a csatornát módosító osztályok A Java programozási nyelv Soós Sándor 7/28

Az alap csatornaosztályok TípusIrány Bemeneti Kimeneti Bájt Input. Stream Output. Stream Karakter Reader Writer ● ● Az ezekből származó osztályok így végződnek. A név végéből tudhatjuk, hogy milyen típusú osztályról van szó. Például: File. Input. Stream, File. Output. Stream, File. Reader, File. Writer A Java programozási nyelv Soós Sándor 8/28

Csatornaosztályok a java. io csomagban (Az ábra JPEG formátumban megtalálható a példák között) A Java programozási nyelv Soós Sándor 9/28

Bájt- és karaktercsatornák ● A két típus a csatorna által kezelt legkisebb adategység típusában különbözik: – – ● ● ● bájt: 8 bit char: 16 bit, (Unicode) A két osztálycsalád nagyon sok szempontból hasonlít egymásra. Amit az egyik típusról megtanultunk, azt a másiknál is használhatjuk értelemszerű módosításokkal. Például: Output. Stream: public void write( byte c[] ) throws IOException Writer: public void write( char c[] ) throws IOException A Java programozási nyelv Soós Sándor 10/28

Feladat szerinti csoportosítás ● Bemeneti csatornák, forrásosztályok: – ● Kimeneti csatornák, nyelőosztályok: – ● Pl. File. Input. Stream, File. Reader Pl. File. Output. Stream, File. Writer Szűrők: – – – egy meglévő csatornát új képességekkel, tulajdonságokkal egészít ki. Például: Buffered. Input. Stream, Buffered. Reader: az Input. Stream, illetve a Reader pufferelt beolvasást biztosító változata. A szűrőket mindig egy létező csatornaobjektum "fölé" hozzuk létre, a konstruktorának átadjuk a csatorna objektumot. A Java programozási nyelv Soós Sándor 11/28

Példa a szűrőkre ● Print. Writer: – – a hozzárendelt csatornát kiegészíti a különböző adattípusok szöveges kiírásának képességével. Konstruktorának meg kell adni egy kimeneti csatornát, ezt fogja kiegészíteni ezzel a képességgel. File. Writer fout = new File. Writer( "printwriter. txt" ); Print. Writer out = new Print. Writer( fout ); vagy Print. Writer out = new Print. Writer( new File. Writer( "printwriter. txt" ) ); A Java programozási nyelv Soós Sándor 12/28

Szabványos be- és kimenet, hibacsatorna ● System. in public static final Input. Stream in – A standard inputhoz van rendelve a program elindulásakor ● System. out public static final Print. Stream out – A standard outputhoz van rendelve a program elindulásakor ● System. err public static final Print. Stream err – A standard hibakimenethez van rendelve a program elindulásakor ● Átirányíthatók az operációs rendszer szintjén. A Java programozási nyelv Soós Sándor 13/28

Csatornák alapfunkciói ● Ezeket a funkciókat a négy alaposztály definiálja: – ● ● Input. Stream, Output. Stream, Reader, Writer A többi osztály ezektől örökli őket. Az alapfunkciók: – – – Csatorna megnyitása, lezárása Kiíró műveletek Olvasó műveletek Könyvjelző-mechanizmus Egyéb műveletek A Java programozási nyelv Soós Sándor 14/28

Csatornák megnyitása és lezárása ● ● ● A Java I/O osztályoknak nincsen külön megnyitó metódusa, a konstruktor hozza létre és rögtön meg is nyitja a csatornát. A csatorna lezárására a close() metódus szolgál. Kimeneti csatornák esetén a close() végrehajtja a flush() metódust is, azaz lemezre menti a pufferek tartalmát. Ha lezárt csatornára próbálunk meghívni valamilyen író/olvasó műveletet, akkor IOException kivételt kapunk. Például: File. Writer fout = new File. Writer("filenev. txt"); . . . // itt lehet használni a csatornát fout. close(); A Java programozási nyelv Soós Sándor 15/28

Kiíró műveletek ● Mind a bájt, mind a karakter típusú kimeneti csatornák rendelkeznek a következő 3 kiíró metódussal: public void write( int i ) throws IOException public void write( byte t[], int off, int len ) throws IOException karaktercsatornák esetén byte helyett char értendő ● ● Az első write metódus a paraméter 1 vagy 2 legalsó bájtját írja ki. A karaktercsatornák rendelkeznek a következő 2 metódussal is: public void write( String s ) throws IOException public void write( String s, int off, int len ) throws IOException A Java programozási nyelv Soós Sándor 16/28

Olvasó műveletek ● Mind a bájt, mind a karakter típusú kimeneti csatornák rendelkeznek a következő 3 beolvasó metódussal: public int read() throws IOException public int read( byte t[], int off, int len ) throws IOException karaktercsatornák esetén byte helyett char értendő ● ● Az első read metódus 1 vagy 2 bájtot olvas be, majd int-té alakítva adja vissza. A másik kettő annyi adatot olvas, amennyi a megadott tömbben, vagy résztömbben elfér. Visszaadja a beolvasott adategységek (byte, vagy char) számát, vagy -1 -et, ha nem volt olvasható adat. A Java programozási nyelv Soós Sándor 17/28

Példa: fájlok másolása ● ● Az eddig látott eszközökkel már le tudunk másolni fájlokat. A write() és a read() metódusokkal bájtról-bájtra másolhatunk: – ● A tömbökkel dolgozó read és write metódusokkal viszont pufferelt másolást végezhetünk: – ● masolo. java masolo. B. java Mi a szerepe a pufferelésnek? Mekkora legyen a pufferméret? Miért? A Java programozási nyelv Soós Sándor 18/28

Hogyan kezeljük a csatorna végét? ● ● A beolvasó műveletek megkülönböztetik az üres és a véget ért csatornákat. Üres egy csatorna, ha pillanatnyilag nem tartalmaz adatot. Ilyenkor a beolvasó műveletek addig várakoznak, amíg nem érkezik adat. Véget ért egy csatorna, ha a csatorna végét jelző jel érkezik meg rajta (fájl vége, UNIX-ban Ctrl. D, DOS-ban Ctrl-Z billentyű) Nézzük meg a Billentyu. java fájlt! A Java programozási nyelv Soós Sándor 19/28

Könyvjelző-mechanizmus ● ● Ezzel a témakörrel nem foglalkozunk részletesen. Akit érdekel a dolog nézzen utána a mark, mark. Supported és a reset metódusoknak! A Java programozási nyelv Soós Sándor 20/28

Egyéb műveletek ● ● ● public long skip( long n ) throws IOException – n darab adategységet átlép beolvasás nélkül – visszaadja a ténylegesen átugrott adategységek számát public boolean ready( ) throws IOException – karakter csatornáknál megadja, hogy van-e beolvasható adat. – ha igaz, akkor az egy karaktert beolvasó read() nem blokkolódik public int available( ) throws IOException – bájt csatornák esetén megadja, hogy minimálisan hány bájt áll rendelkezésre a csatornán. A Java programozási nyelv Soós Sándor 21/28

Adatforrások és adatnyelők ● ● Egy csatorna létrehozásakor meg kell adnunk, hogy milyen fizikai adattároló kapcsolódjon hozzá. A csatorna típusa meghatározza, hogy mi jöhet szóba, a konkrétumokat pedig a konstruktornak adjuk át. Például a File. Writer egy fájlhoz csatlakozó kimeneti karaktercsatorna. Létrehozása: – ● new File. Writer( "filenev. txt" ); A következő oldalakon sorra vesszük a leggyakoribb adatforrásokat és adatnyelőket. A Java programozási nyelv Soós Sándor 22/28

Fájlok ● ● Ha egy csatornához hozzá akarunk rendelni egy fájlrendszerbeli fájlt, akkor a File. Input. Stream, File. Output. Stream, illetve File. Reader vagy File. Writer osztályt kell használnunk. A konstruktornak át kell adnunk egy hivatkozást a fájlra Stringként, vagy egy File objektumként. Ügyeljünk az elérési út formátumára (rendszerfüggő)! Input. Stream fst = new File. Input. Stream( "file. txt") String elv = System. get. Property("file. separator"); Writer wf = new File. Writer(elv+"tmp"+elv+"file. txt"); Nézzük meg a fajlnev. java fájlt! A Java programozási nyelv Soós Sándor 23/28

Bájt- és karaktertömbök, Stringek ● Egy csatornát hozzákapcsolhatunk tömbökhöz, vagy Stringekhez. Ehhez a következő osztályokat használhatjuk: – – – ● Byte. Array. Input. Stream Byte. Array. Output. Stream Char. Array. Reader Char. Array. Writer String. Reader String. Writer Nézzük meg a sw. java fájlt! A Java programozási nyelv Soós Sándor 24/28

Bájtcsatorna feletti karaktercsatornák ● ● ● Az Input. Stream. Reader és az Output. Stream. Writer osztályok összekapcsolják a bájt és karakter csatornákat. Ezek olyan karaktercsatornák, amelyek bájtcsatornák felett vannak definiálva, 16 bites Unicode karaktereket írunk és olvasunk, de azok 8 bites bájtok formájában utaznak a csatornán. A konstruktornak megadhatjuk, hogy milyen szabvány szerint konvertáljon. Lásd Latin 2. java! A Java programozási nyelv Soós Sándor 25/28

Bemeneti csatornák összefűzése ● ● A Sequence. Input. Stream osztállyal összefűzhetünk több bemeneti csatornát. Nézzük meg a papsajt. java fájl-t! A Java programozási nyelv Soós Sándor 26/28

Hasznos szűrőosztályok ● Data. Output. Stream, Data. Input. Stream: – – ● Print. Stream, Print. Writer: – – ● különböző adattípusok kiírásával egészíti az eredeti csatornát Nézzük meg a vacsora. java fájlt! különböző adattípusok szöveges kiírásával egészíti az eredeti csatornát Nézzük meg a okos. java fájlt! Csatornák bufferelése – – Buffered. Input. Stream, Buffered. Reader, Buffered. Output. Stream, Buffered. Writer Nézzük meg a sum. java fájlt! A Java programozási nyelv Soós Sándor 27/28

Egyéb fájlkezelő eszközök a Java-ban ● Nem stream alapú fájlkezelő osztályok: – – ● Random. Access. File osztály: közvetlen elérésű fájlok Nézzük meg a raf. java fájlt! A helyi fájlrendszer fájljainak kezelése: – – File osztály Nézzük meg a fajlok. java fájlt! A Java programozási nyelv Soós Sándor 28/28