Философия Java3 - Брюс Эккель

Источники и приемники данных

Практически у всех изначальных потоковых классов имеются соответствующие классы Reader и Writer со схожими функциями, однако работающие с символами Юникода. Впрочем, во многих ситуациях правильным (а зачастую и единственным) выбором становятся классы, ориентированные на прием и посылку байтов; в особенности это относится к библиотекам сжатия данных java.utiLzip. Поэтому лучше всего будет такая тактика: пытаться использовать классы Reader и Writer где только возможно. Обнаружить место, где эти классы неприменимы, будет нетрудно — компилятор выдаст вам сообщение об ошибке.

В табл. 16.5 показано соответствие между источниками и получателями информации двух иерархий библиотеки ввода/вывода Java.

Таблица 16.5. Соответствие между источниками и получателями информации двух иерархий библиотеки ввода/вывода Java

Источники и приемники: классы Java 1.0

Соответствующие классы Java 1.1

InputStream

Reader

адаптер: InputStreamReader

OutputStream

Writer

адаптер: OutputStreamWriter

FilelnputStream

FileReader

FileOutputStream

FileWriter

StringBufferlnputStream

StringReader

(отсутствует)

StringWriter

ByteArraylnputStream

CharArrayReader

ByteArrayOutputStream

CharArrayWriter

PipedlnputStream

PipedReader

PipedOutputStream

PipedWriter

В основном интерфейсы соответствующих друг другу классов из двух разных иерархий очень сходны, если не совпадают.

Изменение поведения потока

Для потоков InputStream и OutputStream существуют классы-«декораторы» на основе классов FilterlnputStream и FilterOutputStream. Они позволяют модифицировать изначальный поток ввода/вывода так, как это необходимо в данной ситуации. Иерархия на основе классов Reader и Writer также взяла на вооружение данный подход, но по-другому.

В табл. 16.6 соответствие классов уже не такое точное, как это было в предыдущей таблице. Причина — организация классов: в то время как BufferedOutputStream является подклассом FilterOutputStream, класс BufferedWriter не наследует от базового класса FilterWriter (от него вообще не происходит ни одного класса, хотя он и является абстрактным — видимо, его поместили в библиотеку просто для полноты картины). Впрочем, интерфейсы классов очень похожи.

Таблица 16.6. Соответствие между фильтрами двух иерархий библиотеки ввода/вывода Java

Фильтры: классы Java 1.0

Соответствующие классы Java 1.1

FilterlnputStream

FilterReader

FilterOutputStream

FilterWriter (абстрактный класс без подклассов)

BufferedlnputStream

BufferedReader

(также есть метод для чтения строк readl_ine())

BufferedOutputStream

BufferedWriter

DatalnputStream

Используйте класс DatalnputStream

(за исключением чтения строк методом readLine() —

для их чтения предпочтителен класс BuffredReader)

PrintStream

PrintWriter

LineNumberlnputStream

LineNumberReader

(устарел)

StreamTokenizer

StreamTokenizer

(используйте конструктор с аргументом Reader)

PushBacklnputStream

PushBackReader

Один совет очевиден: для чтения строк больше не следует употреблять класс DatalnputStream (при такой попытке компилятор сообщит вам, что этот метод для чтения строк устарел), вместо него используйте класс BufferedReader. Во всех других ситуациях класс DatalnputStream остается выбором «номер один» из всего многообразия библиотеки ввода/вывода.

Чтобы облегчить переход к классу PrintWriter, в него добавили конструктор, который принимает в качестве аргумента выходной поток OutputStream (обычный конструктор принимает класс Writer). Интерфейс форматирования Print-Writer практически идентичен интерфейсу PrintStream.

В Java SE5 были добавлены конструкторы PrintWriter, упрощающие создание файлов при выводе (см. далее).

Кроме того, в конструкторе класса PrintWriter можно указать дополнительный флаг, чтобы содержимое буфера каждый раз сбрасывалось при записи новой строки (методом println()).

Классы, оставленные без изменений

Некоторые классы избежали перемен и остались в версии Java 1.1 в том же виде, что и в версии 1.0:

• DataOutputStream;

• File;

• RandomAccessFile;

• SequencelnputStream.

Обращает на себя внимание тот факт, что изменения не коснулись класса DataOutputStream, используемого для пересылки данных независимым от платформы и машины способом, поэтому для передачи данных между компьютерами по-прежнему остаются актуальными иерархии InputStream и OutputStream.

RandomAccessFile: сам по себе

Класс RandomAccessFile предназначен для работы с файлами, содержащими записи известного размера, между которыми можно перемещаться методом seek(), а также выполнять операции чтения и модификации. Записи не обязаны иметь фиксированную длину; вы просто должны уметь определить их размер и то, где они располагаются в файле.

Поначалу с трудом верится, что класс RandomAccessFile не является полноценным представителем иерархии потоков ввода/вывода на основе классов InputStream и OutputStream. Но тем не менее никаких связей с этими классами и их иерархиями у него нет, разве что он реализует интерфейсы Datalnput и Data-Output (также реализуемые классами DatalnputStream и DataOutputStream). Он не использует функциональность существующих классов из иерархии InputStream и OutputStream — это полностью независимый класс, написанный «с чистого листа», со своими собственными методами. Причина кроется, скорее всего, в том, что класс RandomAccessFile позволяет свободно перемещаться по файлу как в прямом, так и в обратном направлении, что для других типов ввода/вывода невозможно. Так или иначе, он стоит особняком и напрямую наследует от корневого класса Object.

По сути, класс RandomAccessFile похож на пару совмещенных в одном классе потоков DatalnputStream и DataOutputStream, к которым на всем «протяжении» применимы: метод getFilePointer(), показывающий, где вы «находитесь» в данный момент; метод seek(), позволяющий перемещаться на заданную позицию файла; и метод length(), определяющий максимальный размер файла. Вдобавок, конструктор этого класса требует второй аргумент (схоже с методом fopen() в С), устанавливающий режим использования файла: только для чтения (строка «г») или для чтения и для записи (строка «rw»). Поддержки файлов только для записи нет, поэтому разумно предположить, что класс RandomAccessFile можно было бы унаследовать от DatalnputStream без потери функциональности.

Прямое позиционирование допустимо только для класса RandomAccessFile, и работает оно только в случае файлов. Класс BufferedlnputStream позволяет вам

пометить некоторую позицию потока методом mark(), а затем вернуться к ней методом reset(). Однако эта возможность ограничена (позиция запоминается в единственной внутренней переменной) и потому нечасто востребована.

Большая часть (если не вся) функциональности класса RandomAccessFile в JDK 1.4 также реализуется отображаемыми в память файлами (memory-mapped files) из нового пакета nio. Мы обсудим их чуть позже.

Типичное использование потоков ввода/вывода

Хотя из классов библиотеки ввода/вывода, реализующих потоки, можно составить множество разнообразных конфигураций, обычно используется несколько наиболее употребимых. Следующие примеры можно рассматривать как простое руководство по созданию типичных сочетаний классов для организации ввода/вывода и координации их взаимодействия.

В этих примерах используется упрощенная обработка исключений с передачей их на консоль, но такой способ подойдет только для небольших программ и утилит. В реальном коде следует использовать более совершенные средства обработки ошибок.

Буферизованное чтение из файла

Чтобы открыть файл для посимвольного чтения, используется класс File-InputReader; имя файла задается в виде строки (String) или объекта File. Ускорить процесс чтения помогает буферизация ввода, для этого полученная ссылка передается в конструктор класса BufferedReader. Так как в интерфейсе класса-имеется метод readLine(), все необходимое для чтения имеется в вашем распоряжении. При достижении конца файла метод readLine() возвращает ссылку null.

//: iо/BufferedInputFile.java import java.io.*;

public class BufferedlnputFile {

// Исключения направляются на консоль-public static String

read(String filename) throws IOException { // Чтение входных данных по строкам BufferedReader in = new BufferedReader( new FileReader(filename));

String s;

StringBuilder sb = new StringBuilderO; while((s = in.readLine())!= null)

sb.append(s + "n"); in.closeO; return sb.toStringO;

}

public static void main(String[] args) throws IOException {

System.out.pri nt(read("BufferedlnputFi1e.java"));

}

} /// ~

Объект StringBuilder sb служит для объединения всего прочитанного текста (включая переводы строк, поскольку метод readLine() их отбрасывает). В завершение файл закрывается методом close().

Чтение из памяти

В этой секции результат String файла BufferedInputFile.read() используется для создания StringReader. Затем символы последовательно читаются методом read(), и каждый следующий символ посылается на консоль.