Streams - Unisinosprofessor.unisinos.br/ltonietto/inf/lb2/2_Stream.pdf · 2013-04-20 · Laboratório 2 - Patrícia Jaques 8 Streams são unidirecionais • O pacote java.io define

Streams

Profa. Patrícia A. [email protected]

Unisinos

Lendo do Console com a classe Scanner

import java.util.Scanner;

public class TestaScanner {

public static void main(String args[]) { Scanner scanner = new Scanner(System.in);

System.out.println("Digite um numero:");

String numero = scanner.nextLine();

System.out.println("O numero digitado foi:" + numero);

}

}Laboratório 2 - Patrícia Jaques 2

Laboratório 2 - Patrícia Jaques 3

Entrada e saída de dados em Java

• A maioria dos programas precisa acessar e enviar dados externos ao programa.

• Os dados de entrada podem ser provenientes de um arquivo em disco, de um teclado ou de uma conexão em rede.

• Java permite lidar com todos os tipos de entrada e saída através de uma abstração conhecida como stream.

arquivo Uma stream

Programa

Manipulação de Dados em um Computador

• Armazenamento em array é temporário– dados são perdidos quando programa finaliza a execução

• Armazenar dados em memória secundária (persistente)– editor de texto

• Computador processa informação como 0 e 1– bit menor unidade do computador

– manipulado por circuitos

• Programador: – incômodo programar em bits– trabalham com conjunto de caracteres do computador: letras, números e símbolos

especiais

• Conjunto de caracteres:– como computador só trabalha com 0 e 1, cada caractere é representado por um padrão de

0 e 1

– Byte: 8 bits

• Formatos para caracteres:– ASCII (American Standard Code for Information Interchange): caracteres representados

por 1 byte

– UNICODE: caracteres representados por 2 bytes


Tabela ASCII


Arquivo

• Na visão do sistema operacional, um arquivo é conjunto de bytes.

• A organização dos bytes em um arquivo é uma visão criada pelo aplicativo.– arquivo ppt– arquivo ASCII– conjunto de registros em um arquivo de banco de dados

• Java vê arquivo como um fluxo seqüencial de bytes – Cada arquivo acaba com um marcador de fim: que Java avisa ao

programador através de exceção ou do valor devolvido pelo método que processa (lê) o arquivo.

• Trabalhando com arquivos em Java:– Abrir o arquivo– Processar o arquivo (ler seus bytes até o final do arquivo) ou

escrever no arquivo– Fechar o arquivo



Uma stream

Programa

01001010101010101001010010101010010101010101010101

J

bytes ou caracteres

Streams de Leitura

Programa01001010101010101001010010101010010101010101010101

bytes ou caracteres

J

Streams de Escrita


Streams são unidirecionais• O pacote java.io define um grande número de classes para ler e

escrever streams. – import java.io.*;

• Streams são unidirecionais– Streams para leitura– Stream para escrita

• Streams permitem:– acesso seqüencial dos dados do arquivo:

• programa lê os dados a partir do início do arquivo • lê todos os dados consecutivamente até encontrar dado procurado ou chegar

no final do arquivo• Não permite voltar ao início do arquivo para lê-lo novamente: necessário

fechar e reabrir o arquivo.– acesso aleatório dos dados do arquivo:

• permite reposicionar ponteiro do arquivo (o número que indica a posição do próximo byte do arquivo a ser lido ou gravado) para voltar ao início do arquivo ou diretamente a uma outra posição.


Lendo Bytes e Caracteres

• As classes InputStream e OutputStream, bem como as suas subclasses, são usadas para ler e escrever stream de bytes;

• As classes Reader e Writer (e subclasses) são usadas para ler e escrever streams de caracteres (2 bytes).

Bytes

Caracteres

InputStream – LerOutputStream - Escrever

Reader – LerWriter - Escrever

Classes abstratas

Classes abstratas

Quando usar: para ler e escrever dados binários, tais como imagens e sons

Quando usar: para ler e escrever dados textuais


Obtendo as propriedades de um arquivo – import java.io.File; import java.util.Date; import java.text.*; class TestaArquivo { public static void main (String args []) { File f = new File ("C:/Documents and Settings/Patricia Jaques/Mes documents/Cursos/

CursoJava/ExerciciosApostila/03_Poo/Circle.java"); System.out.println ("Nome do arquivo: "+f.getName ()); System.out.println ("Caminho: "+f.getPath ()); // retorna diretório denotado pelo

nome System.out.println ("Caminho Absoluto: "+f.getAbsolutePath ()); // consulta SO System.out.println ("Diretório pai: "+f.getParent ()); System.out.println (f.exists() ? "existe":"não existe"); System.out.println (f.canWrite() ? "pode ser gravado":"não pode ser

gravado"); System.out.println (f.canRead() ? "pode ser lido":"não pode ser lido"); System.out.println (f.isDirectory () ? "é diretório":"não é diretório"); DateFormat df = new SimpleDateFormat ("dd/MM/yyyy"); Date data = new Date (f.lastModified ()); System.out.println ("Ultima modificação do arquivo: "+df.format (data));


Listando diretórios

import java.io.File; class ListaDir { public static void main (String args [ ]) { String nomeDir = ".";

File f1 = new File (nomeDir); if (f1.isDirectory ( )) { System.out.println ("Diretório "+nomeDir); String s[ ] = f1.list( );

for (int i=0; i<s.length; i++) { File f = new File (s[i]); System.out.print (s[i]); if (f.isDirectory ( )) System.out.println (" <dir>

"); else System.out.println (" <file>"); }

} else System.out.println (nomeDir + " não é um diretório."); } } // da class

Trabalhando com Arquivo Texto


Lendo e escrevendo texto

• A plataforma armazena caracteres segundo convenção Unicode. As classes filhas das classes Reader e Writer convertem os caracteres Unicode de e para o formato de caractere usado pela plataforma (geralmente ASCII-8).


Hierarquia de Classes de Reader e Writer

Leit

ura

Escr

ita

PrintWriter


Trabalhando com caracteres – Reader e

• Reader• int read() • int read(char cbuf[]) • int read(char cbuf[], int offset, int length)

• Writer• void write(int c) • void write(char cbuf[]) • void write(char cbuf[], int offset, int length)

• void write(String str)• void write(String str, int off, int len)nova

s


FileReader e FileWriter

• FileReader:– Para ler arquivos textos– FileReader (File file)– FileReader (String fileName)

• FileWriter– Para escrever em arquivos textos– FileWriter (File file)– FileWriter (File file, boolean append)– FileWriter (String fileName) – FileWriter (String fileName, boolean append)


Lendo Arquivos Textos

• Caracteres são armazenados em buffers após serem lidos.• BufferedReader

– FileReader fr = new FileReader (filename);– BufferedReader in = new BufferedReader (fr);– Método “String readLine()”: Retorna a próxima linha de texto do

arquivo;


Lendo linhas de um arquivo texto

import java.io.*;

public class LeArquivo { public static void main(String args[]) { String filename = "E:\\aulas\\lab2\\t1.txt"; try { FileReader fr = new FileReader(filename); BufferedReader in = new BufferedReader(fr); String line = in.readLine(); while (line != null) { System.out.println(line); line = in.readLine();

} in.close(); } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("Arquivo \""+filename+"\" não existe."); } catch (IOException e) { System.out.println("Erro na leitura do arquivo " + filename+"."); } }}


Método Split

class BuscaPalavrasEmUmaString {

public static void main (String args[ ]) {

String texto = "Isto#é#um#texto#de#teste";

// usando delimitador # String result[] = texto.split("#");

for (int i=0; i<result.length; i++) {

System.out.println (i+1+": "+result[i]);

}

} // main

} // class

c:\> java BuscaPalavrasEmUmaString1: Isto2: é3: um4: texto5: de6: teste


Exercício 2 – Separando Tokens

• Crie uma classe chamada Book• Esta classe vai ter os seguintes atributos:

– String title; – String isbn; – String publisherId; – String url; – float price;

• Leia o arquivo Books.txt e guarde os dados de cada linha dentro de um objeto Book. Para fazer isso:

– Leia uma linha por vez com o método readLine( ) da classe BuffererReader• Line = in.readLine();

– Cada linha da tabela é uma linha do arquivo.– Cada coluna do arquivo é uma string da linha separa pelo delimitador ‘|’ (pipe).

• Para obter esta string use o método split da classe String. Ex:• String result [ ] = line.split(“\\|”);

– Cada token do split() vai ser um dado do objeto Book, de acordo com a sua ordem. O primeiro token vai ser sempre o title e assim por diante:

• String title = result[0];• String isbn = result[1];• ….• Book b = new Book();• b.setTitle(title);• …

• Crie uma array de books (ou vector) para guardar todos os objetos e percorra essa array imprimindo o conteúdo de seus objetos

• Não esqueça de importar o pacote java.io.*;


PrintWriter

• void println (String x) • void println (int x) …

• PrintWriter (OutputStream out)• PrintWriter (Writer out) // default=sem flush automático, nem para método

println• PrintWriter (Writer out, boolean autoFlush)

– autoflush == true à dá flush com método println– só da flush com o método println e não com o caracter /n

• converte caractereres UNICODE Java para formato de caracter da plataforma onde o programa Java está executando

mét

odos

co

nstr

utor

es


Escrevendo linhas em um arquivo texto

import java.io.*; class EscreveArquivo { public static void main (String args [ ]) { try { File f = new File ("MeuArquivo.txt"); FileWriter fr = new FileWriter (f); PrintWriter out = new PrintWriter (fr); out.println ("Curso de Java: Arquivo gerado pelo programa."); out.close(); } catch (IOException e) { System.out.println ("Erro ao escrever arquivo."); } } }

Exercício de Agenda de contatos

• O sistema de agenda deve manter uma lista de contatos. • Um contato padrão tem: nome, e-mail, telefone, endereço e data do

aniversário. Porém o contato pode ser enquadrado como de algum tipo específico: geral, cliente ou fornecedor. Para fornecedor, é interessante manter-se um índice de qualidade, pois pode ser necessário ter de escolher 1 entre vários fornecedores de um mesmo produto. Já para o cliente, deve-se atribuir uma data da última compra e uma classificação de fidelidade (ou valores possíveis são: fiel, freqüente, pouco freqüente e apenas uma vez). Por fim, da categoria geral, não é necessário guardar mais nenhum dado além dos do contato.

• O programa da agenda deve manter um menu de opções do programa: incluir contato (acrescenta numa lista de contatos ordenados por nome), excluir contato (retirar da lista), listar contatos, consulta dados de um contato e sair.

• OBS: – A inclusão de contatos deve acontecer na ordem alfabética pelo campo nome.

Exercício de Agenda de contatos

• Ler e gravar de um arquivo registros de contatos de uma agenda de contatos. Formato do arquivo:– <id>;<tipo (0-geral, 1-cliente ou 2-fornecedor>;

<nome>;<telefone>;<email>;<endereço>;<nascimento>– Para o tipo 1: <fidelidade>;<data ultima compra>– Para o tipo 2: <classificação>

• Colocar numa lista de contatos. Os contatos podem ser Geral, Cliente ou Fornecedor

• Colocar controle das seguintes exceções:– Arquivo não encontrado– Tipo de contato inválido (diferente de 0, 1 e 2)– Nome deve ter no mínimo duas partículas (nome e sobrenome)– Problemas de conversão de String para os respectivos tipos de

dados.

PARA ENTREGAR ATÉ O GA

Lendo e Escrevendo Dados Binários

Lendo Bytes e Caracteres

• As classes InputStream e OutputStream, bem como as suas subclasses, são usadas para ler e escrever stream de bytes;

• As classes Reader e Writer (e subclasses) são usadas para ler e escrever streams de caracteres (2 bytes).

Bytes

Caracteres

InputStream – LerOutputStream - Escrever

Reader – LerWriter - Escrever

Classes abstratas

Classes abstratas

Quando usar: para ler e escrever dados binários, tais como imagens e sons

Quando usar: para ler e escrever dados textuais

Hierarquia de Classes de InpuStream e OutputStream

Serialização

Leit

ura

Escr

ita

A Classe InputStream – abstract classPu

lar

para

pos

ição

no

text

o

A Classe OutputStream – abstract class

BufferedOutputStream

FileInputStream e FileOutputStream

import java.io.*;public class CopiaArquivo { public static void main(String arg[]) throws IOException { FileInputStream in = new FileInputStream("CopiaArquivo.java"); // sobrescreve arquivo se ele já existe FileOutputStream out = new FileOutputStream (

"Copia de CopiaArquivo.java"); int c; while ((c = in.read()) != -1) out.write(c); in.close(); out.close(); } } FileOutputStream (String name, boolean append) // escreve no final do arquivo

FileOutputStream (File file) FileOutputStream (File file, boolean append)

Bufferização

• Assim como temos BufferedReader e BufferedWirter para bufferização de arquivos textos, quando estamos trabalhando com arquivos binários, podemos usar as classes:– BufferedInputStream– BufferedOutputStream

• Essas classes mantém os dados a serem escritos (no caso da BufferedOutputStream) ou lidos (BufferedOutputStream) em um buffer. Assim, o programa só vai realizar uma nova operação física de entrada ou saída de dados quando o buffer estiver vazio (no caso de leitura) ou cheio (no caso de saída).

• Em qualquer momento é possível forçar a saída (a gravação em arquivo) com o método flush( ) da classe BufferedOutputStream.

import java.io.*;public class BufferInputOutput { public static void main(String arg[]) { try { FileInputStream in = new FileInputStream("prim.txt"); BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(in); // sobrescreve arquivo se ele já existe FileOutputStream out = new FileOutputStream("Copia.txt"); BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(out); int c; while ((c = bin.read()) != -1) bout.write(c); bin.close(); bout.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}

Exercícios

• Implemente o comando type do MS-DOS.• Voce deve fornecer ao seu programa a seguinte linha

de execução:– java Type nomeArquivo

• Ele mostrará na tela o conteúdo do arquivo• Antes de tentar abrir o arquivo, teste com a classe

File se o arquivo existe, e avise o usuário caso ele não exista

PrintStream

• Ela grava em formato textual vários tipos de dados do java: boolean, char, int, etc

• Não gera exceção IOException• Dados são gravados (flush) automaticamente a cada

print• É o tipo da variável System.out.

PrintStream

import java.io.*;

class PrintStreamDemo { public static void main(String args[]){ try {

FileOutputStream out = new FileOutputStream("myfile.txt"); PrintStream ps = new PrintStream(out); ps.println ("This data is written to a file:"); System.out.println ("Write successfully"); ps.close(); } catch (Exception e){ System.out.println ("Error in writing to file"); }}

}

Arquivos de Acesso Randômico

Acesso Seqüencial x Acesso aleatório

• aceso seqüencial dos dados do arquivo:– programa lê os dados a partir do início do arquivo – lê todos os dados consecutivamente até encontrar dado

procurado ou chegar no final do arquivo– Não permite voltar ao início do arquivo para lê-lo

novamente: necessário fechar e reabrir o arquivo.– não é possível modificar um dado apenas do arquivo. O

arquivo deve ser totalmente sobrescrito.• acesso aleatório dos dados do arquivo:

– permite reposicionar ponteiro do arquivo (o número que indica a posição do próximo byte do arquivo a ser lido ou gravado) para voltar ao início do arquivo ou diretamente a uma outra posição.

– é possível modificar um dado apenas: interessante exigir que todos os registros tenham o mesmo tamanho



Arquivos de acesso randômico

import java.io.*; class ArquivoAcessoRandomico { public static void main (String args []) throws

java.io.IOException{ RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("Raf.txt","rw"); raf.writeBytes ("Escrevendo a primeira linha.\n"); raf.writeBytes ("Escrevendo a segunda linha.\n"); raf.seek (0); String s = raf.readLine (); System.out.println ("Primeira linha no texto: "+s); raf.seek (raf.length()); // vai para o final do arquivo raf.writeBytes ("Escrevendo a última linha.\n"); }}// se arquivo já existe, substitui a partir da posição 0

RandomAccessFile

• Métodos interessantes:– int read () - retorna byte lido como inteiro. Retorna -1

quando chegou no final do arquivo.– void write (int) – grava byte no arquivo– long length ( ) – retorna nro. de bytes no arquivo

SerializaçãoLendo e Escrevendo objetos em arquivos

Armazenando objetos em arquivos

import java.io.*; class Serializacao { public static void main (String args [ ]) { Pessoa p = new Pessoa ("Homem Aranha", 5, 8, 1937); File f = new File ("ArqSerializacao.arq"); gravaObjeto (f, p); Pessoa p2 = (Pessoa) leObjeto (f); System.out.println ("Foi armazendo o objeto " +

" pessoa com os valores:"); System.out.println ("Nome: "+p2.getNome()+" \nData: "+

p2.getData()); }}


private static void gravaObjeto (File f, Object o) { try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream (f); ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream (fos); os.writeObject (o); os.close (); } catch (IOException e) { System.out.println ("Erro ao gravar objeto."); }}


private static Object leObjeto (File f) { Object o = null; try { FileInputStream fos = new FileInputStream (f); ObjectInputStream os = new ObjectInputStream (fos); o = os.readObject (); os.close (); }catch (IOException e) { System.out.println ("Erro ao abrir arquivo."); }catch (ClassNotFoundException ce) { System.out.println ("Objeto não encontrado."); } return o; } } // da class Serializacao


class Pessoa implements Serializable { String nome; Data d; public Pessoa (String nome, int dia, int mes, int ano)

{ this.nome = nome; d = new Data (dia, mes, ano); } public String getNome () { return nome; } public String getData () { return d.getData (); }} // da class Pessoa


class Data implements Serializable{ int dia; int mes; int ano; public Data (int dia, int mes, int ano)

{ this.dia = dia; this.mes = mes; this.ano = ano; } public String getData (){ return dia+"/"+mes+"/"+ano; } } // da class Data

Exercícios

• Crie um programa que simule uma base de dados, armazenando registros de produtos em um arquivo.

• Um registro vai ser um objeto do tipo Book (que implementa a interface Serializable) que vimos no exercício anterior.

• O seu programa permite ler e armazenar os objetos Book que estão contidos no Vector e que foram lidos do arquivo Books.txt.

• Voce terá de:– No programa anterior:

• Criar um método que grave todos os objetos que estão dentro de um vector;

• Criar método que leia todos os objetos • Observação:

– O método readObject() não retorna null quando ele atinge o fim do arquivo. Quando chegou no final do arquivo, ele gera uma exceção do tipo java.io.EOFException.

– Assim, para ler todos os objetos do arquivo, você tem duas soluções:

• Guarde o número de objetos gravados no arquivo numa variável e depois utilize um for para ler os objetos do arquivo.

• Trate a exceção EOFException para saber quando chegou no final do arquivo.