Представление о встроенных потоках

Применение байтовых потоков

Использование байтовых потоков для файлового ввода-вывода

Автоматическое закрытие файлов с помощью оператора try с ресурсами

Чтение и запись двоичных данных

Манипулирование файлами с произвольным доступом

Применение символьных потоков

Использование символьных потоков для файлового ввода-вывода

Применение оболочек типов Java для преобразования символьных строк в числа

В примерах программ, приводившихся в предыдущих главах, уже применялись отдельные части системы ввода-вывода в Java, в частности метод println , но делалось это без каких-либо формальных пояснений. Система ввода-вывода основана в Java на иерархии классов, поэтому ее функции и особенности нельзя было представлять до тех пор, пока не были рассмотрены классы, наследование и исключения. А теперь настал черед и для средств ввода-вывода.

Приступая к изучению системы ввода вырода Java, приготовьтесь к длительной и кропотливой работе. Система ввода-вывода в Java довольно обширна и содержит немало классов, интерфейсов и методов. Объясняется это, в частности, тем, что в Java, по существу, определены две полноценные системы ввода-вывода: одна — для обмена байтами, другая — для обмена символами. Здесь нет возможности рассмотреть все аспекты ввода-вывода в Java, ведь для этого бы потребовалась отдельная книга. Поэтому в данной главе будут рассмотрены лишь наиболее важные и часто используемые языковые средства ввода-вывода. Правда, элементы системы ввода-вывода в Java тесно взаимосвязаны, и поэтому, уяснив основы, вы легко освоите все остальные свойства этой системы.

Прежде чем приступать к рассмотрению системы ввода-вывода, необходимо сделать следующее замечание. Классы, описанные в этой главе, предназначены для консольного и файлового ввода-вывода. Они не применяются для создания графических пользовательских интерфейсов. Поэтому ими не имеет смысла пользоваться при создании оконных приложений. Для графических интерфейсов предусмотрены другие языковые средства. Они будут представлены в главе 14 при рассмотрении апплетов, а также в главе 15, служащей введением в библиотеку Swing. (Swing — это современный набор инструментальных средств, ориентированных на создание графических пользовательских интерфейсов приложений.) Организация системы ввода-вывода в Java на потоках

Ввод-вывод в программах на Java осуществляется посредством потоков. Поток — это некая абстракция производства или потребления информации. С физическим устройством поток связывает система ввода-вывода. Все потоки действуют одинаково — даже если они связаны с разными физическими устройствами. Поэтому классы и методы ввода-вывода могут применяться к самым разным типам устройств. Например, методами вывода на консоль можно пользоваться и для вывода в файл на диске. Для реализации потоков используется иерархия классов, содержащихся в пакете java.io. Байтовые и символьные потоки

В современных версиях Java определены два типа потоков: байтовые и символьные. (В первоначальных версиях Java были доступны только байтовые потоки, тогда как символьные потоки были реализованы в дальнейшем.) Байтовые потоки предоставляют удобные средства для ввода и вывода байтов. Они используются, например, при чтении и записи двоичных данных. В особенности они полезны для обращения с файлами. А символьные потоки ориентированы на обмен символьными данными. В них применяется кодировка в уникоде (Unicode), а следовательно, программы, в которых используются символьные потоки, легко поддаются локализации на разные языки мира. В некоторых случаях символьные потоки обеспечивают более высокую эффективность по сравнению с байтовыми.

Необходимость поддерживать два разных типа потоков ввода-вывода привела к созданию двух иерархий классов (одна для байтовых, другая для символьных данных). Из-за того что число классов достаточно велико, на первый взгляд система ввода-вывода кажется сложнее, чем она есть на самом деле. Но не следует забывать, что функциональные возможности для байтовых потоков дублируются соответствующими средствами для символьных потоков.

Следует также иметь в виду, что на самом нижнем уровне все средства ввода-вывода имеют байтовую организацию. А символьные потоки лишь предоставляют удобные и эффективные инструменты для обработки символов. Классы байтовых потоков

Для определения байтовых потоков служат две иерархии классов. На их вершине находятся два абстрактных класса: InputStream и OutputStream. В классе InputStream определены свойства, общие для байтовых потоков ввода, а в классе OutputStream — свойства, общие для байтовых потоков вывода.

Производными от классов InputStream и OutputStream являются конкретные подклассы, реализующие различные функциональные возможности и учитывающие особенности обмена данными с разными устройствами, например ввода-вывода в файлы на диске. Классы байтовых потоков приведены в табл. 10.1. Не следует пугаться большого количества этих классов: изучив один из них, легко освоить остальные.

Таблица 10.1. Классы байтовых потоков Класс байтового потока Описание BufferedlnputStream Буферизованный поток ввода BufferedOutputStream Буферизованный поток вывода ByteArrayInputStream Поток ввода для чтения из байтового массива ByteArrayOutputStream Поток вывода для записи в байтовый массив DatalnputStream Поток ввода с методами для чтения стандартных типов данных Java DataOutputStream Поток вывода с методами для записи стандартных типов данных Java FileInputStream Поток ввода для чтения из файла FileOutputStream Поток вывода для записи в файл FilterlnputStream Подкласс, производный от класса InputStream FilterOutputStream Подкласс, производный от класса OutputStream InputStream Абстрактный класс, описывающий потоковый ввод ObjectInputStream Поток для ввода объектов ObjectOutputStream Поток для вывода объектов OutputStream Абстрактный класс, описывающий потоковый вывод PipedlnputStream Поток конвейерного ввода PipedOutputStream Поток конвейерного вывода PrintStream Поток вывода с методами print и println PushbacklnputStream Поток ввода с возвратом прочитанных байтов в поток RandomAccessFile Класс, поддерживающий файловый ввод-вывод с произвольным доступом SequenceInputStream Поток ввода, сочетающий в себе несколько потоков ввода для поочередного чтения данных из них Классы символьных потоков