Programmieren I. Kapitel 15. Ein und Ausgabe

Transkript

1 Programmieren I Kapitel 15. Ein und Ausgabe

2 Kapitel 15: Ein und Ausgabe Ziel: einen kleinen Einblick in die vielfältigen IO Klassen geben Grober Überblick Klasse File zur Verwaltung von Dateien Random Access vs. Streams File, Data, Buffered InputStream oder Reader bzw. OutputStream oder Writer oder PrintStream Einblick in die Klasse Terminal Serialisierung und andere Spezialitäten

3 Problembewusstsein Java will plattformunabhängig sein Hardwarezugriff ist unterschiedlich (random/seq) Betriebssysteme stellen Zugriff unterschiedlich her und repräsentieren Dateinamen unterschiedlich /home/cl/griebl/doku.ps z:\griebl\doku.ps Nebenbei: relative und absolute Pfade Metadaten unterschiedlich (Zugriffs, Änderungs, Erstellungsdatum; Eigentümer; Rechte,...) File erlaubt (nach der Namensanpassung) Zugriff auf Dateien ohne Kenntnis von Betriebssystemdetails

4 Random Access File Abgrenzung: Es gibt Dateien, die wie ein Magnetband nur von vorne nach hinten gelesen/geschrieben werden können, sog. Ströme (später viel mehr dazu). Im Gegensatz dazu stehen Random Access Files (externe Arrays) mit ihrem wahlfreien Zugriff. Schreib Lese Zugriff bei Random Access Files durch Modus im Konstruktor festgelegt: r nur Lesen rw Lesen und Schreiben rws Lesen und synchronisiertes (absturzsicheres) Schreiben rwd wie rws, aber nur Daten, keine Metainformation synchr.

5 Random Access File Wesentliche Methoden

6 Interfaces zum Lesen und Schreiben

7 Sequenzielle Dateien: Ströme (streams) Sequenzielle Dateien sind typischer als RA Files. Streams für Dateien, Rechnerkommunikation,... Extrem variantenreiche Klassenstruktur: Ein vs. Ausgabe, auf Byte Ebene vs. auf Unicode Ebene hier: Eingabe auf Byte Ebene

8 InputStream

9 FileInputStream Die rohe Version um Files (auch wenn sie auf direkt zugreifbaren Platten liegen) wie einfache sequenzielle Files anzusprechen:

10 DataInputStream DataInputStream stellt also sowohl die Input Stream Methoden als auch die DataInput Methoden zur Verfügung, um beliebige Daten sequenziell und gleichzeitig einfach einlesen zu können. Der Konstruktor Parameter ist selber schon ein InputStream; er kann z.b. aus FileInputStream kommen. Idee: es reichert der DataInputStream den FileInputStream um Funktionalität an.

11 BufferedInputStream Da diese Klasse nur Performanz einführt, deren systemspezifische Dinge aber vor dem Benutzer verborgen werden sollen, gibt es keine neuen Methoden. Wieder reichert der neue BufferedInputStream den originalen InputStream um neue Features (Effizienz) an.

12 Überblick Wir haben bisher nur Klassen zum Einlesen von Byte Strömen gesehen. Im Rest kommen deutlich kürzer, da analog die anderen drei Viertel: Ausgabe und Unicode Dateien

13 Sequenzielle Dateien zur Ausgabe Analog zum InputStream ist eine abstrakte Klasse OutputStream definiert, die dann ebenso analog wieder zu FileOutputStream, FilterOutputStream, DataOutput Stream und BufferedOutputStream erweitert wird.

14 Sequenzielle Dateien zur Ausgabe Die weitere Unterklasse PrintStream von FilterOutputStream stellt die gebräuchlichsten Ausgabemethoden bereit: print() und println() immer mit automatischer Konversion in Strings vor der Ausgabe Das Feld out der Klasse System definiert im Paket java.lang, kurz System.out ist die Standardausgabe und ist vom Typ PrintStream. Analog: System.err Typsiche Anwendung: System.out.println( x = + x); Randbemerkung: System.in (die Standardeingabe ) ist ein ärmlicher InputStream

15 Sequenzielle Unicode Dateien Für Textdateien nimmt man besser die morderneren Ein und Ausgabeklassen: Reader und Writer (analog)

16 Beispiel und weitere Anwendungen Terminal.java Nebenbei: Alle Objekte von Klassen, die das Interface Serializable implementieren, können durch Serialization in einen ObjectOutputStream mit writeobject() geschrieben und aus einem ObjectInputStream mit readobject() gelesen werden. Kommunikation zwischen nebenläufigen Threads wird oft mit PipedOutputStream und PipedInputStream realisiert. Datei IO kann man durch ByteArrayIn(Out)putStream bzw. CharArrayReader(Writer) simulieren

17 Zusammenfassung Grober Überblick über die Ein /Ausgabe in Java Klasse File zur Verwaltung von Dateien Random Access vs. Streams File, Data, Buffered InputStream oder Reader bzw. OutputStream oder Writer oder PrintStream Einblick in die Klasse Terminal Serialisierung und andere Spezialitäten