Читаем Java: руководство для начинающих (ЛП) полностью

Глава 10Ввод-вывод данных

Основные навыки и понятия

Представление о потоках ввода-вывода

Отличия байтовых и символьных потоков

Классы для поддержки байтовых потоков

Классы для поддержки символьных потоков

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.