Базовые классы для работы с файлами и потоками

 

Рассмотрим иерархию классов, предназначенных для организации ввода и вывода (рис. 1).

 

Рис. 1. Основные классы для работы с файлами и потоками

 

Класс InputStream

 

Класс InputStream является базовым для большого количества классов, на основе которых создаются потоки ввода. Именно производные классы применяются при создании программ, так как в них имеются намного более мощные методы, чем в классе InputStream. Эти методы позволяют работать с

потоком ввода не на уровне отдельных байт, а на уровне объектов различных классов, например, класса String и других.

 

Класс OutputStream

 

Аналогично, класс OutputStream служит в качестве базового для различных классов, имеющих отношение к потокам вывода.

 

Класс RandomAccesFile

С помощью класса RandomAccesFile можно организовать работу с файлами в режиме прямого доступа, когда программа указывает смещение и размер блока данных, над которым выполняется операция ввода или вывода. Классы InputStream и OutputStream также можно использовать для обращения к файлам в режиме прямого доступа.

 

Класс File

 

Класс File предназначен для работы с оглавлениями каталогов. С помощью этого класса можно получить список файлов и каталогов, расположенных в заданном каталоге, создать или удалить каталог, переименовать файл или каталог, а также выполнить некоторые другие операции.

 

 

Класс FileDescriptor

 

C помощью класса FileDescriptor вы можете проверить идентификатор открытого файла.

 

Класс StreamTokenizer

 

Очень удобен класс StreamTokenizer. Он позволяет организовать выделение из входного потока данных элементов, отделенных друг от друга заданными разделителями, такими, например, как запятая, пробел, символы возврата каретки и перевода строки.

 

 

InputStream

 

InputStream – абстрактный класс, задающий используемую в Java модель входных потоков. Все методы этого класса при возникновении ошибки возбуждают исключение IOException. Ниже приведен краткий обзор методов класса InputStream.

 

• read() возвращает представление очередного доступного символа во входном потоке в виде целого.

• read(byte b[]) пытается прочесть максимум b.length байтов из входного потока в массив b. Возвращает количество байтов, в действительности прочитанных из потока.

• read(byte b[], int off, int len) пытается прочесть максимум len байтов, расположив их в массиве b, начиная с элемента off. Возвращает количество реально прочитанных байтов.

• skip(long n) пытается пропустить во входном потоке n байтов. Возвращает количество пропущенных байтов.

• available() возвращает количество байтов, доступных для чтения в настоящий момент.

 

• close() закрывает источник ввода. Последующие попытки чтения из этого потока приводят к возбуждению IOException.

• mark(int readlimit) ставит метку в текущей позиции входного потока, которую можно будет использовать до тех пор, пока из потока не будет прочитано readlimit байтов.

• reset() возвращает указатель потока на установленную ранее метку.

• markSupported() возвращает true, если данный поток поддерживает операции mark/reset.

 

OutputStream

 

Как и InputStream, OutputStream – абстрактный класс. Он задает модель выходных потоков Java. Все методы этого класса имеют тип void и возбуждают исключение IOException в случае ошибки. Ниже приведен список методов этого класса:

 

• write(int b) записывает один байт в выходной поток. Обратите внимание, что аргумент этого метода имеет тип int, что позволяет вызывать write, передавая ему выражение, при этом не нужно выполнять приведение его типа к byte.

• write(byte b[]) записывает в выходной поток весь указанный массив байтов.

• write(byte b[], int off, int len) записывает в поток часть массива – len байтов, начиная с элемента b[off].

• flush() очищает любые выходные буферы, завершая операцию вывода.

• close() закрывает выходной поток. Последующие попытки записи в этот поток будут возбуждать IOException.

Файловые потоки

FilelnputStream

 

Класс FileInputStream используется для ввода данных из файлов. В приведенном ниже примере создается два объекта этого класса, использующие один и тот же дисковый файл.

 

InputStream f0 = new FileInputStream("/autoexec.bat");

 

File f = new File("/autoexec.bat"):

InputStream f1 = new FileInputStream(f);

 

Когда создается объект класса FileInputStream, он одновременно с этим открывается для чтения. FileInputStream замещает шесть методов абстрактного класса InputStream. Попытки применить к объекту этого класса методы mark и reset приводят к возбуждению исключения IOException. В приведенном ниже примере показано, как можно читать одиночные байты, массив байтов и поддиапазон массива байтов. В этом примере также показано, как методом available можно узнать, сколько еще осталось непрочитанных байтов, и как с помощью метода skip можно пропустить те байты, которые вы не хотите читать.

 

import java.io.*; import java.util.*;

 

class FileInputStreamS {

public static void main(String args[]) throws Exception { int size;

InputStream f1 = new FileInputStream("www.root.com/default.htm"); size = f1.available();

 

System.out.println("Всего доступно байтов: " + size); System.out.println("Читаем первую 1/4 часть файла"); for (int i=0; i < size/4; i++) {

System.out.print((char) f1.read());

 

}

 

System.out.println("Теперь доступно: " + f1.available()); System.out.println("Читаем следующую 1/8 часть "); byte b[] = new byte[size/8];

if (f1.read(b)!= b.length) { System.err.println("Ошибка");

 

}

 

String tmpstr = new String(b, 0, 0, b.length); System.out.println(tmpstr);

 

System.out.println("Осталось доступным: " + f1.available()); System.out.println("Пропустить следующую 1/4 часть"); f1.skip(size/4);

System.out.println("Осталось доступными: " + f1.available()); System.out.println("Читаем 1/16 часть в конец массива");

 

if (f1.read(b, b.length-size/16, size/16)!= size/16) { System.err.println("Ошибка");

 

}

System.out.println("Осталось доступно: " + f1.available()); f1.close();

 

}}

 

FileOutputStream

У класса FileOutputStream – два таких же конструктора, что и у FileInputStream. Однако, создавать объекты этого класса можно независимо от того, существует файл или нет. При создании нового объекта класс FileOutputStream перед тем, как открыть файл для вывода, сначала создает его.

 

В очередном нашем примере символы, введенные с клавиатуры, считываются из потока System.in – по одному символу за вызов, до тех пор, пока не заполнится 12-байтовый буфер. После этого создаются три файла. В первый из них, file1.txt, записываются символы из буфера, но не все, а через один – нулевой, второй и так далее. Во второй, file2.txt, записывается весь ввод, попавший в буфер. И наконец в третий файл записывается половина буфера, расположенная в середине, а первая и последняя четверти буфера не выводятся.

 

import java.io.*;

 

class FileOutputStreamS {

public static byte getlnput()[] throws Exception { byte buffer[] = new byte[12];

for (int i=0; i<12; i++) {

buffer[i] = (byte) System.in.read();

}

return buffer;

 

}

 

public static void main(String args[]) throws Exception { byte buf[] = getlnput();

 

OutputStream f0 = new FileOutputStream("file1.txt"); OutputStream f1 = new FileOutputStream("file2.txt"); OutputStream f2 = new FileOutputStream("file3.txt"); for (int i=0; i < 12; i += 2) {

 

f0.write(buf[i]);

}

 

f0.close();

 

f1.write(buf);

 

f1.close();

 

f2.write(buf, 12/4, 12/2); f2.close();

 

} }