LP TRNH JAVA NC Chng 03 LUNG NHP

LẬP TRÌNH JAVA NC Chương 03: LUỒNG NHẬP XUẤT VÀ XỬ LÝ FILE Lê Tân Bộ môn: Lập trình máy tính

Nội dung của chương 03 F Phân tuyến và đa tuyến F Khái niệm luồng nhập xuất F Lớp File F File văn bản và file nhị phân F Nhập xuất file văn bản F Nhập xuất file nhị phân F Xử lý file dữ liệu nhị phân

Phân tuyến và đa tuyến F Lập trình đa tuyến là một đặc trưng của Java F Phân tuyến là đơn vị nhỏ nhất của đoạn mã có thể thi hành được để thực hiện một công việc riêng biệt nào đó F Đa tuyến là khả năng làm việc với nhiều tuyến F Đa tuyến chuyên sử dụng cho việc thực thi nhiều công việc đồng thời F Đa tuyến giảm thời gian rỗi của hệ thống đến mức thấp nhất.

Tạo và quản lý tuyến F Khi chương trình Java thực thi hàm main() tức là tuyến main được thực thi. Tuyến này được tạo ra một cách tự động, tại đây : - Các tuyến con sẽ được tạo ra từ đó - Tuyến main là tuyến cuối cùng kết thúc việc thực hiện. Ngay sau khi tuyến chính ngừng thực thi, chương trình sẽ chấm dứt. F Tuyến – – có thể được tạo ra bằng 2 cách: Dẫn xuất từ lớp Thread Dẫn xuất từ Runnable.

Tạo và quản lý tuyến (tt) F Có hai cách tạo thread: Thừa kế từ lớp Thread, hoặc thực hiện giao diện Runnable F Thừa kế từ lớp Thread, gọi thực hiện bằng start(): public class Class. Name extends Thread {. . . } F Thực hiện giao diện Runnable: public class Class. Name implements Runnable {. . . } Thread my. Thread = new Thread(new Class. Name()); F Cài đặt phương thức run() để thực hiện tất cả các công việc của thread.

Ví dụ: Thừa kế từ lớp Thread public class Phantuyen{ public static void main(String[] arg){ My. Thread th 1 = new My. Thread("Day la thread 1"); My. Thread th 2 = new My. Thread("Day la thread 2"); th 1. start(); th 2. start(); } } class My. Thread extends Thread { String s; public My. Thread(String s 1){ s = s 1; } public void run(){ for (int i = 1; i<=10; i++){ System. out. println(s); try{sleep(100); }catch (Exception e){} } }}

Cài đặt giao diện Runnable public class Giaodien{ public static void main(String[] arg){ Thread th 1 = new Thread(new My. Thread("Day la thread 1")); Thread th 2 = new Thread(new My. Thread("Day la thread 2")); th 1. start(); th 2. start(); } } class My. Thread implements Runnable { String s; public My. Thread(String s 1){ s = s 1; } public void run(){ for (int i = 1; i<=10; i++){ System. out. println(s); try{Thread. sleep(100); }catch (Exception e){} }}}

Vòng đời của một tuyến

Trạng thái của tuyến và các phương thức của lớp tuyến F Trạng thái: – – – – born ready to running sleeping waiting ready blocked dead F Phương thức: – start( ) – sleep( ) – wait( ) – notify( ) – run( ) – stop( )

Các phương thức khác enumerate(Thread t) F get. Name( ) F is. Alive( ) F get. Priority( ) F set. Name(String name) F join( ) F is. Daemon( ) F set. Daemon(Boolean on) F resume( ) F sleep( ) F start( ) F

Phân chia thời gian giữa các tuyến F CPU chỉ thực thi chỉ một tuyến tại một thời điểm nhất định. F Các tuyến có độ ưu tiên bằng nhau thì được phân chia thởi gian sử dụng bộ vi xử lý.

Tuyến Daemon(ngầm) F Hai kiểu tuyến trong một chương trình Java: – Các tuyến người sử dụng – Tuyến ngầm F Tuyến ngầm dọn rác

Sự đồng bộ tuyến F Thâm nhập các tài nguyên/dữ liệu bởi nhiều tuyến F Sự đồng bộ (Synchronization) F Sự quan sát (Monitor) F Mutex

Mã đồng bộ F Để thâm nhập sự quan sát của một đối tượng, lập trình viên sử dụng từ khóa ‘synchronized’ để gọi một phương thức hiệu chỉnh (modified method) F Khi một tuyến đang được thực thi trong phạm vi một phương thức đồng bộ (synchronized), bất kỳ tuyến khác hoặc phương thức đồng bộ khác muốn gọi nó trong thời gian đó sẽ phải đợi

Khuyết điểm của các phương thức đồng bộ F Các trạng thái chắc chắn không lợi ích cho đa tuyến F Trình biên dịch Java từ Sun không chứa nhiều phương thức đồng bộ F Các phương thức đồng bộ chậm hơn từ ba đến bốn lần so với các phương thức tương ứng không đồng bộ.

Luồng nhập xuất F Các luồng là những đường ống dẫn để gửi và nhận thông tin trong các chương trình java. F Khi một luồng đọc hoặc ghi , các luồng khác bị khoá. F Nếu lỗi xẩy ra trong khi đọc hoặc ghi luồng, một ngoại lệ sẽ kích hoạt. F Lớp ‘java. lang. System’ định nghĩa luồng nhập và xuất chuẩn.

Các lớp luồng I/O F Lớp System. out. F Lớp System. in. F Lớp System. err.

Lớp Input. Stream Là lớp trừu tượng F Định nghĩa cách nhận dữ liệu F Cung cấp một số phương thức dùng để đọc và các luồng dữ liệu làm đầu vào. F Các phương thức: F – read( ) – available( ) – close ( ) – mark. Supported( ) – reset( ) – skip( )

Lớp Output. Stream F F Là lớp trừu tượng. Định nghĩa cách ghi dữ liệu vào luồng. Cung cấp tập các phương thức trợ giúp. trong việc tạo, ghi và xử lý các luồng xuất. Các phương thức: – – – write(int) write(byte[ ], int) flush( ) close( )

Nhập mảng các Byte F Sử dụng các đệm bộ nhớ F Lớp Byte. Array. Input. Stream F Tạo ra một luồng nhập từ đệm bộ nhớ không gì cả về mảng các byte. – – Không hỗ trợ các phương thức mới Các phương thức nộp chồng của lớp Input. Stream, giống như ‘read()’, ‘skip()’, ‘available()’ và ‘reset()’.

Xuất mảng các Byte F Sử dụng các vùng đệm bộ nhớ F Lớp Byte. Array. Output. Stream – Tạo ra một luồng kết xuất trên mảng byte – Cung cấp các khả năng bổ sung cho mảng kết xuất tăng trưởng nhằm chừa chỗ cho dữ liệu mới ghi vào. – Cũng cung cấp các phương thức để chuyển đổi luồng tới mảng byte, hay đối tượng String. – – – reset( ) size( ) write. To( )

Các lớp nhập/xuất tập tin F Các lớp này hỗ trợ các thao tác nhập và xuất file: – – File. Descriptor File. Input. Stream File. Output. Stream F Các lớp File, File. Descriptor, và Random. Access. File được sử dụng hỗ trợ trực tiếp hoặc truy cập nhập/xuất ngẫu nhiên.

Lớp tập tin Được sử dụng truy cập các đối tượng tập tin và thw mục F Những tập tin có tên được đặt tên theo qui ước của hệ điều hành chủ F Lớp này cung cấp phương thức khởi tạo để tạo ra các thư mục và tập tin F Tất cả các thao tác thư mục và tập tin đều được sử dụng các phương thức truy cập và các phương thức thư mục mà các lớp tập tin cung cấp F

Lớp File. Descriptor F Cung cấp việc truy cập tới các tập tin mô tả F Không cung cấp bất kỳ tính rõ nét nào tới thông tin mà hệ điều hành duy trì. F Cung cấp chỉ một phương thức gọi là ‘valid( )’

Lớp File. Input. Stream F Cho phép đầu vào đọc từ một tập tin trong một mẫu của một dòng F Các đối tượng được tạo ra sử dụng chuỗi tên tập tin, đối tượng File. Descriptor như một tham số. F Các phương thức nạp chồng của lớp Input. Stream. nó cung cấp phương thức ‘finalize( )’ và ‘get. FD( )’

Lớp File. Output. Stream F Cho phép kết xuất để ghi ra một luồng tập tin F Các đối tượng cũng tạo ra sử dụng một chuỗi tên tập tin, tạp tin, hay đối tượng File. Descriptor như một tham số. F Lớp này nạp chồng các phương thức của lớp Output. Stream và cung cấp phương thức ‘finalize( )’ và ‘get. FD( )’

Nhập xuất lọc F Lọc: – Là kiểu luồng sửa đổi cách điều quản một luồng hiện có. – Về cơ bản được sử dụng để thích ứng các luồng theo các nhu cầu của chương trình cụ thể. – Bộ lọc nằm giữa luồng nhập và luồng xuất. – Thực hiện một số tiến trình đặt biệt trên các byte được chuyển giao từ đầu vào đến đầu ra. – Có thể phối hợp để thực hiện một dãy các tuỳ chọn lọc.

Lớp Filter. Input. Stream Là lớp trừu tượng. F Là cha của tất cả các lớp luồng nhập đã lọc. F Cung cấp khả năng tạo ra một luồng từ luồng khác. F Một luồng có thể đọc và cung cấp dưới dạng kết xuất cho luồng khác. F Duy trì một dãy các đối tượng của lớp ‘Input. Stream’ F Cho phép tạo ra nhiều bộ lọc kết xích (chained filters). F

Lớp Filter. Output. Stream F Là dạng bổ trợ cho lớp ‘Filter. Input. Stream’. F Là cha của tất cả các lớp luồng kết xuất. F Duy trì đối tượng của lớp ‘Output. Stream’ như là một biến ‘out’. F Dữ liệu ghi ra lớp này có thể sửa đổi để thực hiện các thao tác lọc, và sau đó phản hồi đến đối tượng ‘Output. Stream’.

Vùng đệm nhập/xuất Vùng đệm: – Là kho lưu trữ dữ liệu. – Có thể cung cấp dữ liệu thay vì quay trợ lại nguồn dữ liệu gốc ban đầu. – Java sử dụng vùng đệm nhập và kết xuất để tạm thời lập cache dữ liệu được đọc hoặc ghi vào một luồng. F Trong khi thực hiện vùng đệm nhập: – Số lượng byte lớn được đọc cùng thời điểm, và lưu trữ trong một vùng đệm nhập. – Khi chương trình đọc luồng nhập, các byte nhập được đọc vào vùng đệm nhập. F

Vùng đệm nhập/xuất (tt…) Trong trường hợp vùng đệm kết xuất, một chương trình ghi ra một luồng. F Dữ liệu kết xuất đựơc lưu trữ trong một vùng đệm kết xuất. F Dữ liệu được lưu trữ cho đến khi vùng đệm trợ nên đầy, hay luồng kết xuất được xả trống. F Kết thúc, vùng đệm kết xuất được chuyển gửi đến đích của luồng xuất. F

Lớp Buffered. Input. Stream Tự động tạo ra và duy trì vùng đệm để hổ trợ vùng đệm nhập. F Vì lớp ‘Buffered. Input. Stream’ là một bộ đệm, nó có thể áp dụng cho một số các đối tượng nhất định của lớp ‘Input. Stream’. F Cũng có thể phối hợp các tập tin đầu vào khác. F Sử dụng vài biến để triển khai vùng đệm nhập. F

Lớp Buffered. Input. Stream (Contd…) F Định nghĩa hai phương thức thiết lập: – – Một cho phép chỉ định kích thước của vùng đệm nhập. phương thức kia thì không. Cả hai phương thức thiết lập đều tiếp nhận một đối tượng của lớp ‘Input. Stream’ như một tham số. F Nạp chồng các phương thức truy cập mà Input. Stream cung cấp, và không đưa vào bất kỳ phương thức mới nào. F

Lớp Buffered. Output. Stream Thực hiện vùng đệm kết xuất theo cách tương ứng với lớp ‘Buffered. Input. Stream’. F Định nghĩa hai phương thức thiết lập. Nó cho phép chúng ta ấn định kích thước của vùng đệm xuất trong một phương thức thiết lập, cũng giống như cung cấp kích thước vùng đệm mặc định. F Nạp chồng tất cả phương thức của lớp ‘Output. Stream’ và không đưa vào bất kỳ phương thức nào. F

Lớp Reader và Writer F Là các lớp trừu tượng. F Chúng nằm tại đỉnh của hệ phân cấp lớp, hỗ trợ việc đọc và ghi các luồng ký tự unicode. F Lớp Reader: – – – – read( ) reset( ) skip( ) mark. Supported( ) close( ) ready( ) F Lớp Writer: – write( ) – flush( ) – close( )

Nhập/xuất chuỗi và mảng ký tự F Hỗ trợ nhập và xuất từ các vùng đệm bộ nhớ F Hỗ trợ 8 bít ký tự nhập và xuất F Lớp ‘Char. Array. Reader’ không bổ sung phương thức mới vào các phương thức mà lớp ‘Reader’ cung cấp. F Lớp ‘Char. Array. Writer’ bổ sung các phương thức sau: – – – reset( ) size( ) to. Char. Array( ) to. String( ) write. To( )

Nhập/xuất chuỗi và mảng ký tự (tt) F Lớp ‘String. Reader’ trợ giúp đọc các ký tự đầu vào từ sâu chuỗi. F Nó không bổ sung bất kỳ phương thức nào mà lớp Reader cung cấp. F Lớp ‘String. Writer’ trợ giúp để ghi luồng kết xuất ký tự ra một đối tượng ‘String. Buffer’. F Lớp này bổ sung thêm các phương thức sau: – – get. Buffer( ) to. String( )

Lớp Printer. Writer Thực hiện một kết xuất. F Lớp này có phương thức bổ sung , trợ giúp in các kiểu dữ liệu cơ bản. F Lớp Print. Writer thay thế lớp ‘Print. Stream’ F Thực tế cải thiện lớp ‘Print. Stream’; lớp này dùng một dấu tách dòng phụ thuộc nền tảng điểm các dòng thay vì ký tự ‘n’. F Cung cấp phần hỗ trợ cho các ký tự unicode so với Print. Stream. F Các phương thức: F – check. Error( ) – set. Error( )

Giao diện Data. Input Được sử dụng để đọc các byte từ luồng nhị phân, và F Is used to read bytes from a binary stream, and xây dựng lại dữ liệu trong một số kiểu dữ liệu nguyên thuỷ. F Cho phép chúng ta chuyển đổi dữ liệu từ từ khuôn dạng UTF-8 được sửa đổi Java đến dạng chuỗi F Định nghĩa số phương thức, bao gồm các phương thức để đọc các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ. F

Những phương thức của giao diện Data. Input F boolean read. Boolean( ) F float read. Float( ) F byte read. Byte( ) F int read. Int( ) F char read. Char( ) F double read. Double( ) F short read. Short( ) F String read. UTF( ) F long read. Long( ) F String read. Line( )

Giao diện Data. Output Được sử dụng để xây dựng lại dữ liệu một số kiểu dữ liệu nguyên thuỷ vào trong dãy các byte F Ghi các byte dữ liệu vào luồng nhị phân F Cho phép chúng ta chuyển đổi một chuỗi vào khuôn dạng UTF-8 được sửa đổi Java và viết nó vào trong một dãy. F Định nghĩa một số phương thức và tất cả phương thức kích hoạt IOException trong trường hợp lỗi. F

Các phương thức của giao diện Data. Output F void write. Boolean(boolean b) F void write. Byte( int value) F void write. Char(int value) F void write. Short(int value) F void write. Long(long value) F void write. Float(float value) F void write. Int(int value) F void write. Double(double value) F void write. UTF(String value)

Lớp Random. Access. File Cung cấp khả năng thực hiện I/O theo các vị trí cụ thể bên trong một tập tin. F Dữ liệu có thể đọc hoặc ghi ngẫu nhiên ở những vị trí bên trong tập tin thay vi một kho lưu trữ thông tin liên tục. F Phương thức ‘seek( )’ hỗ trợ truy cập ngẫu nhiên. F Thực hiện cả đầu vào và đầu ra dữ liệu. F Hỗ trợ các cấp phép đọc và ghi tập tin cơ bản. F Kế thừa các phương thức từ các lớp ‘Data. Input’ và ‘Data. Output’ F Các phương thức: F seek( ) get. File. Pointer( ) length( )

Gói java. awt. print F Gồm có các giao diện – Pageable: u u Định nghĩa các phương thức dùng để các đối tượng biểu thị các trang sẽ được in. Chỉ định số trang đã được in, và trang hiện tại hay là tranh giới trang đã được in – Printable: u Chi định phương thức ‘print( )’ sử dụng để in một trang trên đối tượng ‘Graphics’ – Printer. Graphics: u Cung cáp khả năng truy cập đối tượng ‘Printer. Job’

Gói java. awt. print F Cung – – Paper Book Page. Format Printer. Job F Gói – – – cấp các lớp sau: ‘java. awt. print’ kích hoạt các ngoại lệ: Printer. Exception Printer. IOException Printer. Abort. Exception

Ví dụ: Chương trình đọc và ghi file import java. io. *; public class File. Copy{ public static void main(String[ ] arg) throws IOException { Buffered. Input. Stream in = new Buffered. Input. Stream( new File. Input. Stream(“Hello. World. java”)); Buffered. Output. Stream out = new Buffered. Output. Stream( new File. Output. Stream(“Hello. World 1. java”)); int ch = 0; while ((ch = in. read())!= -1) out. write((char)ch); in. close(); } }