· In-memory Buffers (e.g. arrays)

Java IO

I. Java. Io

1) Input/Output Streams

· Files

· Pipes

· Network Connections

· In-memory Buffers (e.g. arrays)

· System.in, System.out, System.error

2) Purposes

	Byte Based	Character Based
	Input	Output	Input	Output
Basic	InputStream	OutputStream	Reader InputStreamReader	Writer OutputStreamWriter
Arrays	ByteArrayInputStream	ByteArrayOutputStream	CharArrayReader	CharArrayWriter
Files	FileInputStream RandomAccessFile	FileOutputStream RandomAccessFile	FileReader	FileWriter
Pipes	PipedInputStream	PipedOutputStream	PipedReader	PipedWriter
Buffering	BufferedInputStream	BufferedOutputStream	BufferedReader	BufferedWriter
Filtering	FilterInputStream	FilterOutputStream	FilterReader	FilterWriter
Parsing	PushbackInputStream StreamTokenizer		PushbackReader LineNumberReader
Strings			StringReader	StringWriter
Data	DataInputStream	DataOutputStream
Data - Formatted		PrintStream		PrintWriter
Objects	ObjectInputStream	ObjectOutputStream
Utilities	SequenceInputStream

3) Files processing

· File

· RandomAcessFile

· FileInputStream / FileOutputStream

4) Pipes

Позволяют осуществлять взаимодействие нескольких потоков.

· PipedInputStream

· PipedOutpuStream

PipedOutputStream output = new PipedOutputStream();

PipedInputStream input = new PipedOutputStream(output);

Данные записанные одним потоком с помощью pipedOutputStream могут быть считаны другим потоком с помощью pipedInputStream, соединенного с pipedOutputStream.

Операции чтения и записи должны происходить в разных потоках. Так как операции read(), write() являются блокирущими, то попытка читать и писать в Pipe в одном и том же потоке приведет к deadlock (склинивание).

5) Networking

Потоки ввода/вывода повсеместно используются в работе с сетевыми интерфейсами в java. Однако более подробно мы рассмотрим этот вопрос при рассмотрении java.net

6) ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream

Input

byte[] bytes = new byte[1024];//write data into byte array...InputStream input = new ByteArrayInputStream(bytes);//read data from InputStream.

Output

OutputStream output = new ByteArrayOutputStream();//write data to output stream...byte[] bytes = output.toByteArray();

7) Read data from file

// Упомянуть про отличия buffered input stream

· При помощи InputStream

bufferedInput = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filename));

int bytesRead = 0;

while ((bytesRead = bufferedInput.read(buffer))!= -1) {

//Process the chunk of bytes read
}

· При помощи BufferedReader

String sCurrentLine; br = new BufferedReader(new FileReader("C: \\ testing.txt")); while ((sCurrentLine = br.readLine())!= null) { System.out.println(sCurrentLine); }

8) Read string from file

Данная задача является довольно распространенной, если есть необходимость считать текст из файла. Сделать это можно:

· При помощи ByfferedReader как показано выше

· При помощи Scanner

· Считывая массивы символов/байт

· При помощи Apache IOUtils.toString

9) System.out, System.err, System.in

Данные потоки ввода/вывода инициализируются при старте JVM

· System.in

Потока ввода, по умолчанию отслеживающий клавиатуру

· System.out

Поток вывода, по умолчанию пишущий данные в консоль

· System.err

Используется для вывода ошибок.

II. Java.nio

Данный пакет является более новым и совершенным по сравнению с java.io и позволяет осуществлять неблокирующий ввод/вывод данных.

1) Channels

Данные сущности позволяют писать и считывать буферы (аналогичны массивам)

Наиболее важные имплементации:

· FileChannel

· DatagramChannel

· SocketChannel

· ServerSocketChannel

Основным отличием каналов от потоков ввода/вывода является возможно осуществления асинхронного неблокирующего ввода/вывода.

2) Buffers

Данные сущности пишутся в Channel или считываются из него. Типичный алгоритм работы с Buffer состоит из 4 шагов:

· Запись данных в буфер

· Вызов buffer.flip()

· Ивзлечение данных из буфера

· Вызов buffer.clear() (очищает весь буфер) или buffer.compact() (очищает только считанные данные, остальное же сдвигает в начало буфера)

Так же необходимо знать 3 основных параметра буфера:

· Position – текущее положение указателя (от 0 до capacity -1)

· limit – описывает количество записанных данных

· capacity – описывает максимальный размер буфера

Основные типы буферов:

· ByteBuffer

· CharBuffer

· DoubleBuffer

· FloatBuffer

· IntBuffer

· LongBuffer

· ShortBuffer

Основные операции:

· Allocation

Инициализация (выделение памяти) буфера осуществляется статическим методом allocate(int capacity). Например ByteBuffer.allocate(48);

· Flip – переключение буфера на запись\чтение

· Rewind() – возврат указателя (корретки) в начало. После чего данные в буфере могут быть перезаписаны

· Clear()/compact() –были рассмотрены выше

· Mark()/reset() – помечаетпозицию в буфере и возвращает указатель на нее соответсвенно.

3) Типичный пример считывания данных с помощью channel

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw"); FileChannel inChannel = aFile.getChannel(); ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48); int bytesRead = inChannel.read(buf); while (bytesRead!= -1) { buf.flip();// do something with data buf.clear(); bytesRead = inChannel.read(buf); } aFile.close();

4) Selectors

Позволяют одному потоку отслеживать несколько Channel

Пример использования:

Selector selector = Selector.open();channel.configureBlocking(false);SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);while(true) { int readyChannels = selector.select(); if(readyChannels == 0) continue; Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys(); Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator(); while(keyIterator.hasNext()) { SelectionKey key = keyIterator.next(); if(key.isAcceptable()) { // a connection was accepted by a ServerSocketChannel. } else if (key.isConnectable()) { // a connection was established with a remote server. } else if (key.isReadable()) { // a channel is ready for reading } else if (key.isWritable()) { // a channel is ready for writing } keyIterator.remove(); }}

Дата добавления: 2015-11-04