Pojem stream

pojem stream

• pojem stream

• binárny
• textový

• životný cyklus streamu

• súborové streamy

• výnimky

• bufferované streamy

• stream a klávesnica

ak chceme získavať údaje z, alebo posielať údaje do miesta iného ako náš program, potrebujeme vytvoriť komunikačný kanál pre prenos informácií

• ak chceme získavať údaje z, alebo posielať údaje do miesta iného ako náš program, potrebujeme vytvoriť komunikačný kanál pre prenos informácií

• kanál označuje sa ako stream

• možno si ho predstaviť ako trubku (stream), ktorej koniec máme k dispozícii
• z trubky nám môžu údaje vypadávať (po jednom, sekvenčne za sebou)
• alebo ich do nej môžeme vkladať (opäť po jednom)

• prostredníctvom streamov vieme pristupovať k:

• pamäti
• súboru
• používateľskému vstupu/výstupu
• IP sieti a pod.

knižnica java.io obsahuje komplexnú hierarchiu (viď tutorial)

• knižnica java.io obsahuje komplexnú hierarchiu (viď tutorial)

• základné rozdelenie:

• binárne (abstraktné triedy InputStream, OutputStream)
• pracujú so surovými bajtami (číselné hodnoty reprezentujúce napr. znaky – ASCII, Unicode)
• textové (abstraktné triedy Reader, Writer)
• prekladajú bajty (resp. skupiny bajtov) podľa nastavenia prostredia: 1 znak = 1 alebo 2 bajty

životný cyklus:

• životný cyklus:

• vytvorenie
• otvorenie – stream sa často otvára už pri vytvorení, pokiaľ však otvorený nebol, je nutné túto operáciu vykonať (alokácia potrebných systémových prostriedkov)
• vlastná práca – vykonávajú sa potrebné operácie (volanie metód streamu)
• uzatvorenie – nutné z dôvodov:
• nezapísania údajov v cache
• zablokované pre ostatné objekty/procesy/používateľov

všetky chybové stavy sú riešené výnimkami

• všetky chybové stavy sú riešené výnimkami

• základná výnimka IOException

• výnimka je povinná

• bez jej použitia program neskompilujete
• je spoločná pre všetky streamy
• každý príkaz streamu v nej musí byť uzavretý

FileInputStream, FileOutputStream – príklad

• FileInputStream, FileOutputStream – príklad

• Vygenerujte pole náhodných čísel a zapíšte ho do súboru.

už spomenutá výnimka

• už spomenutá výnimka

• udalosť, ktorá vzniká počas behu programu a prerušuje normálny tok inštrukcií
• obvykle ide o chybu

• výnimky sa odchytávajú prostredníctvom bloku try – catch – finally

• try = skús
• ohraničuje blok príkazov, v ktorom môže dôjsť k chybe
• catch = odchyť (chybu)
• ukončuje blok príkazov a zároveň popisuje, čo sa má stať, ak ku chybe došlo (napr. vypísať info)
• finally = ukončenie
• kód, ktorý sa má vykonať aj v prípade výnimky, aj ak k nej nedôjde (napr. uvoľnenie pamäte)

int i;

• int i;

• String s;

• ...

• try

• {

• i=Integer.parseInt(s);

• }

• catch(NumberFormatException e)

• {

• System.out.println("Retazec nie je cislo!");

• }

...

• ...

• try

• {

• ...

• subor.close();

• }

• catch (IOException e)

• {

• System.out.println("Chyba:"+e.getMessage());

• }

• IOException – vstupno/výstupná výnimka

• detailnú informáciu o nej možno získať z metódy getMessage

public static void main(String[] args) {

• public static void main(String[] args) {

• int[] pole= new int[10];

• for(int i=0;i
  

• pole[i] = (int) (Math.random()*100);

• System.out.println(pole[i]);

• }

• try

• {

• OutputStream ff = new FileOutputStream("udaje.dat");

• for(int i=0;i
  

• ff.write(pole[i]);

• }

• ff.close();

• } catch (IOException e) {

• // ak pride k chybem vypise sa ku akej

• System.out.println(e.getMessage());

• }

• }

65

• 65

• 38

• 44

• 60

• 18

• 47

• 74

• 27

• 14

• 36

// nacitavame aj znak konca suboru, pole musi byt vacsie

• // nacitavame aj znak konca suboru, pole musi byt vacsie

• int[] pole= new int[20];

• int i=0; // ukazovatel na nacitavany prvok v poli

• try

• { // InputStream sluzi na citanie

• InputStream ff = new FileInputStream("udaje.dat");

• do

• {

• pole[i] = ff.read(); // do pole[i] nacita bajt z ff

• i++; // dalsi prvok

• // ak sa precita -1 je to info o konci suboru

• } while (pole[i]>-1);

• ff.close(); // zavretie suboru

• } catch (IOException e) { // lapame vynimku

• System.out.println(e.getMessage()); // vypis detailu

• }

ak si chcete overiť fungovanie odchytávania chýb, vymažte súbor a spustite program, ktorý sa ho pokúsi otvoriť

• ak si chcete overiť fungovanie odchytávania chýb, vymažte súbor a spustite program, ktorý sa ho pokúsi otvoriť

prepíšte obsah súboru na text a pokúste sa ho v Jave prečítať a vypísať v textovej podobe.

• prepíšte obsah súboru na text a pokúste sa ho v Jave prečítať a vypísať v textovej podobe.

• čítanie a výpis predošlým spôsobom zrejme veľa úžitku neprinesie

• prečítané údaje (bajt) pretypujeme na char (pretypovanie poznáme už z minulej prednášky):

• je však potrebné ošetriť prečítanie konca súboru
• pretypovanie hodnoty -1 na char vráti nedefinovanú hodnotu

char[] pole = new char[20]; // pole je znakove

• char[] pole = new char[20]; // pole je znakove

• int cislo,i=0;

• try

• { InputStream ff = new FileInputStream("udaje.dat");

• do

• {

• cislo = ff.read(); // precita udaj zo suboru ako bajt

• if (cislo>-1) { // ak nie je koniec

• pole[i] = (char) cislo; // pretypuje udaj na char

• i++; // zvysi pocet precitanych prvkov

• }

• } while (cislo>-1); // a zisti ci bol koniec suboru

• ff.close(); // zavrie subor

• } catch (IOException e) { System.out.println(e.getMessage()); }

čítanie súboru po bytoch však nie je naším cieľom

• čítanie súboru po bytoch však nie je naším cieľom

• v prípade Unicode by sme už museli znak vytvárať z dvojice bajtov a počas práce by sme určite narazili na množstvo ďalších obmedzení

• práca s bajtami je navyše veľmi neefektívna:

• každé prečítanie a každý zápis sa vykonáva priamo na zdroji (na fyzickom zariadení) => zaťažovanie súborového systému, zdržiavanie, opotrebúvanie hardvéru atď.

• pre prácu s textom, ktorá tvorí veľkú väčšinu práce je žiaduce používať „bezpečnejšie“ typy:

• Reader, Writer

streamy, ktoré okrem základných operácií obsahujú buffer (vyrovnávaciu pamäť) a sadu ďalších operácií, prostredníctvom ktorých optimalizujú prístup k údajom

• streamy, ktoré okrem základných operácií obsahujú buffer (vyrovnávaciu pamäť) a sadu ďalších operácií, prostredníctvom ktorých optimalizujú prístup k údajom

• bufferovaný stream vytvárame obvykle tak, že mu ako vstupný parameter konštruktora zadáme podriadený stream, napr.:

• BufferedReader br =

• new BufferedReader(new FileReader("subor.txt"));

• umožňuje čítanie riadkov:

• s = br.readLine()

• najvrchnejší „stream“ pri svojom zavretí uzavrie aj všetky „nižšie postavené“

Napíšte program schopný prečítať zadaný textový súbor po riadkoch a vypísať ich.

• Napíšte program schopný prečítať zadaný textový súbor po riadkoch a vypísať ich.

String riadok;

• String riadok;

• try

• {

• // vytvorim filereader na čítanie z textového suboru

• FileReader ff = new FileReader("udaje.txt");

• // „zabalim ho“ do bufferovanej triedy

• BufferedReader subor = new BufferedReader (ff);

• do {

• riadok = subor.readLine(); // precitam riadok

• // ak nebol koniec suboru (hodnota null) vypisem

• if (riadok != null ) System.out.println(riadok);

• } while (riadok != null); // kym nie je koniec sub.

• subor.close(); // zavriem najvrchnejsi stream

• }

• catch (IOException e) {

• System.out.println(e.getMessage());

• }

Napíšte program, ktorý vygeneruje zadaný počet náhodných celých čísel a uloží ich do textového súboru.

• Napíšte program, ktorý vygeneruje zadaný počet náhodných celých čísel a uloží ich do textového súboru.

• pri riešení použite InputDialog, v našom riešení nastavíme hodnotu v kóde

• Zabezpečte, aby každé číslo bolo uložené v osobitnom riadku.

int cislo, pocet=10;

• int cislo, pocet=10;

• String txt;

• try

• {// pre zapis zase File- a Buffered-Writer

• FileWriter ff = new FileWriter("cisla.txt");

• BufferedWriter subor = new BufferedWriter (ff);

• for(int i=0;i
  

• cislo = (int) (-500+Math.random()*1001); // nah. cislo txt = Integer.toString(cislo); // prevod na string

• subor.write(txt);// zapis textu do suboru

• subor.newLine(); // odriadkovanie, resp. doplnenie „/n“

• }

• subor.close(); // zatvorenie suboru

• }

• catch (IOException e) {

• System.out.println(e.getMessage()); }

údaje prichádzajú do programu cez buffer

• údaje prichádzajú do programu cez buffer

• na začiatku bolo preto pre nás jednoduchšie volať InputDialog, ktorý vracal string

• niekedy je však nevyhnutné použiť aj konzolový vstup

cez InputStreamReader „tečú“ znaky z System.in a následne sa preklápajú do BufferredReadera, odkiaľ už vieme prečítať celý riadok

• cez InputStreamReader „tečú“ znaky z System.in a následne sa preklápajú do BufferredReadera, odkiaľ už vieme prečítať celý riadok

• try {

• // vytvorim kb ako stream zo vstupu

• InputStreamReader kb = new InputStreamReader (System.in);

• // „obalim“ ho buferom

• BufferedReader bufer = new BufferedReader (kb);

• // ten disponuje metodou na precitanie riadku

• // ukoncenie riadku na vstupe oznamim Enterom

• String vstup = bufer.readLine();

• // koniec prace s buferom

• bufer.close();

• }catch (IOException e) {

• System.out.println(e.getMessage());

• }

analógia, čítam vstup kým nestlačím Enter

• analógia, čítam vstup kým nestlačím Enter

• následne sa začne spracúvať buffer

• vstupy prekladám z bajtov na char
• prípadne vkladám do stringu moje vstupy

• dôležitou je podmienka ukončenia

• napr. Enter? (ukončovací znak \n)
• iný znak (0, x a pod.)

String vstup="";

• String vstup="";

• char znak;

• int i=0;

• try {

• InputStreamReader kb = new InputStreamReader(System.in);

• BufferedReader bufer = new BufferedReader (kb);

• do {

• i = bufer.read(); // udaj vstupi ako cislo bajt

• znak = (char) i; // pretypuje sa na znak

• // prida sa k vstupnemu retazcu

• vstup = vstup + String.valueOf(znak); System.out.println("data:"+vstup); // kontrolny vypis

• } while (znak != '\n'); // ukoncovacia podmienka-ENTER

• bufer.close(); // uzatvorenie buffera

• }

• catch (IOException e) {

• System.out.println(e.getMessage());}