Философия Java3 - Брюс Эккель

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.

II io/MemoryInput java import j^va 10 *;

public class Memorylnput {

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

StringReader in = new StringReader(

BufferedlnputFile.read("MemoryInput java"));

int c.

while((c = in readO) != -1)

System out print((char)c),

}

} III ~

Обратите внимание: метод read() возвращает следующий символ в формате int, и для правильного вывода его необходимо предварительно преобразовать в char.

Форматированное чтение из памяти

Для чтения «форматированных» данных применяется класс DatalnputStream, ориентированный на ввод/вывод байтов, а не символов. В данном случае необходимо использовать классы иерархии InputStream, а не их аналоги на основе класса Reader. Конечно, можно прочитать все, что угодно (например, файл), через InputStream, но здесь используется тип String.

//• io/FormattedMemoryInput.java import java.io.*,

public class FormattedMemorylnput {

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

DatalnputStream in = new DataInputStream( new ByteArrayInputStream(

BufferedlnputFile.read(

"FormattedMemorylnput java") getBytes(

))).

while(true)

System.out.pri nt((char)i n.readByte()): } catch(EOFException e) {

System.err.println(uEnd of stream"); продолжение &

} /// ~

Для преобразования строки в массив байтов, пригодный для помещения в поток ByteArraylnputStream, в классе String предусмотрен метод getBytes(). Полученный ByteArraylnputStream представляет собой поток InputStream, подходящий для передачи DatalnputStream.

При побайтовом чтении символов из форматированного потока DatalnputStream методом readByte() любое полученное значение будет считаться действительным, поэтому возвращаемое значение неприменимо для идентификации конца потока. Вместо этого можно использовать метод available(), который сообщает, сколько еще осталось символов. В следующем примере показано, как читать файл побайтно:

//: io/TestEOF.java

// Проверка достижения конца файла одновременно

// с чтением из него по байту.

import java.io *;

public class TestEOF {

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

DatalnputStream in = new DataInputStream( new BufferedInputStream(

new FilelnputStreamCTestEOF java"))), while(in.available() != 0)

System.out print((char)in readByteO);

}

} ///:-

Заметьте, что метод available() работает по-разному в зависимости от источника данных; дословно его функция описывается следующим образом: «количество байтов, которые можно прочитать без блокировки». При чтении из файла это означает весь файл, но для другого рода потоков это не обязательно верно, поэтому используйте этот метод разумно.

Определить конец входного потока можно и с помощью перехвата исключения. Впрочем, применение исключений в таких целях считается злоупотреблением.

Вывод в файл

Объект FileWriter записывает данные в файл. При вводе/выводе практически всегда применяется буферизация (попробуйте прочитать файл без нее, и вы увидите, насколько ее отсутствие влияет на производительность — скорость чтения уменьшится в несколько раз), поэтому мы присоединяем надстройку BufferedWriter. После этого подключается PrintWriter, чтобы выполнять форматированный вывод. Файл данных, созданный такой конфигурацией ввода/вывода, можно прочитать как обычный текстовый файл.

//: io/BasicFileOutput.java

import java.io.*;

public class BasicFi1eOutput {

static String file = "BasicFileOutput out", public static void main(String[] args) throws IOException {

BufferedReader in = new BufferedReader( new StringReader(

BufferedlnputFile read("BasicFileOutput java"))), PrintWriter out = new PrintWriter(

new BufferedWriter(new Fi1eWriter(fi1e))), int lineCount = 1, String s,

whi 1 e((s = in readLineO) != null )

out println(lineCount++ + " " + s). out closeO.

// Вывод содержимого файла

System out println(BufferedInputFile readCfile)).

}

} /// ~

При записи строк в файл к ним добавляются их номера. Заметьте, что надстройка LineNumberlnputStream для этого не применяется, поскольку этот класс тривиален, да и вообще не нужен. Как и показано в рассматриваемом примере, своя собственная нумерация ничуть не сложнее.

Когда данные входного потока исчерпываются, метод readLine() возвращает null. Для потока outl явно вызывается метод close(); если не вызвать его для всех выходных файловых потоков, в буферах могут остаться данные, и файл получится неполным.

Сокращенная форма вывода текстового файла

В Java SE5 у PrintWriter появился вспомогательный конструктор. Благодаря ему вам не придется вручную выполнять всю работу каждый раз, когда вам потребуется создать текстовый файл и записать в него данные. Вот как выглядит пример BasicFileOutput.java в обновленном виде:

//• io/FileOutputShortcut java import java io *.

public class FileOutputShortcut {

static String file = "FileOutputShortcut.out", public static void main(String[] args) throws IOException {

BufferedReader in = new BufferedReader( new StringReader(

BufferedlnputFile readC'FileOutputShortcut java"))); // Сокращенная запись PrintWriter out = new PrintWriter(file); int lineCount = 1, String s,

while((s = in.readLineO) != null )

out println(lineCount++ + " + s). out closeO.

// Вывод содержимого файла-

System out.printin(BufferedInputFile readCfile)); продолжение &

}

} ///;-

Буферизация по-прежнему обеспечена, но вам не приходится включать ее самостоятельно. К сожалению, для других распространенных операций сокращенной записи не предусмотрено, поэтому типичный код ввода/вывода по-прежнему содержит немало избыточного текста.

Сохранение и восстановление данных

PrintWriter форматирует данные так, чтобы их мог прочитать человек. Однако для вывода информации, предназначенной для другого потока, следует использовать классы DataOutputStream (для записи данных) и DatalnputStream (для чтения данных). Конечно, природа этих потоков может быть любой, но в нашем случае открывается файл, буферизованный как для чтения, так и для записи. Надстройки DataOutputStream и DatalnputStream ориентированы на посылку байтов, поэтому для них требуются потоки OutputStream и InputStream:

II- io/StoringAndRecoveringData.java import java io *,

public class StoringAndRecoveringData {

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

DataOutputStream out = new DataOutputStream( new BufferedOutputStream(

new FileOutputStreamC'Data.txt"))); out.writeDouble(3.14159); out.writeUTFCThat was pi"); out. writeDoubled. 41413); out.writeUTFC"Square root of 2"); out.closeO;

DatalnputStream in = new DataInputStream( new BufferedlnputStreamC

new FileInputStreamCData.txt"))); System.out println(in readDoubleO). // Только readUTFO нормально читает // строки в кодировке UTF для Java; System out pri ntl n( in readUTFO); System, out. pri ntl n( in readDoubleO); System out. pri ntl n( in readUTFO);

}

} /* Output; 3.14159 That was pi 1.41413

Square root of 2 *///;-

Если данные записываются в выходной поток DataOutputStream, язык Java гарантирует, что эти данные в точно таком же виде будут восстановлены входным потоком DatalnputStream — невзирая на платформу, на которой производится запись или чтение. Это чрезвычайно ценно, и это знает любой, так или иначе соприкасавшийся с вопросами переносимости программ. Если Java поддерживается на обеих платформах, проблема исчезает сама собой.

Единственным надежным способом записать в поток DataOutputStream строку (String) так, чтобы ее можно было потом правильно считать потоком DatalnputStream, является кодирование UTF-8, реализуемое методами readUTF() и writeUTF(). UTF-8 — это разновидность кодировки Юникод, в которой каждый символ хранится в двух байтах. Если вы работаете только с кодировкой ASCII, «удвоение» данных в Юникоде приводит к неоправданным затратам дискового пространства и (или) нагрузке на сеть. Поэтому UTF-8 кодирует символы ASCII одним байтом, а символы из других кодировок записывает двумя или тремя байтами. Вдобавок в первых двух байтах строки хранится ее длина. Впрочем, методы readUTF() и writeUTF() используют специальную модификацию UTF-8 для Java23 (она описана в документации JDK), и для правильного считывания из другой программы (не на Java) строки, записанной методом writeUTF(), вам придется добавить в нее специальный код, позволяющий верно ее считать.

Методы readUTF() и writeUTF() позволяют смешивать строки и другие типы данных, записываемые потоком DataOutputStream, так как вы знаете, что строки будут правильно сохранены в Юникоде и их будет просто воспроизвести потоком DatalnputStream.

Метод writeDouble() записывает число double в поток, а соответствующий ему метод readDouble() затем восстанавливает его (для других типов также существуют подобные методы). Но, чтобы правильно интерпретировать любые данные, вы должны точно знать их расположение в потоке; при наличии такой информации прочитать число double как какую-то последовательность байтов или символов не представляет сложности. Поэтому данные в файле должны иметь определенный формат, или вам придется использовать дополнительную информацию, показывающую, какие именно данные находятся в определенных местах. Заметьте, что сериализация объектов (описанная в этой главе чуть позже) часто предоставляет простейший способ записи и восстановления сложных структур данных.

Чтение/запись файлов с произвольным доступом

Как уже было замечено, работа с классом RandomAccessFile напоминает использование совмещенных в одном классе потоков DatalnputStream и DataOutputStream (они реализуют те же интерфейсы Datalnput и DataOutput). Кроме того, метод seek() позволяет переместиться к определенной позиции и изменить хранящееся там значение.

При использовании RandomAccessFile необходимо знать структуру файла, чтобы правильно работать с ним. Класс RandomAccessFile содержит методы для чтения и записи примитивов и строк UTF-8. Пример: