Разделы презентаций

Механизмы ввода и вывода

Содержание

План лекцииПотоки данныхВиды потоков и базовые классыРазновидности потоковСериализация

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Механизмы ввода и вывода
© Составление, Гаврилов А.В., 2012

Механизмы ввода и вывода© Составление, Гаврилов А.В., 2012

Слайд 2План лекции
Потоки данных

Виды потоков и базовые классы

Разновидности потоков

Сериализация

План лекцииПотоки данныхВиды потоков и базовые классыРазновидности потоковСериализация

Слайд 3Традиционно, проблемы!
Система ввода/вывода не должна зависеть от платформы!

Применяется модель потоков

данных:
упорядоченная последовательность данных,
которой соответствует определенный источник (потоки ввода) или получатель

(потоки вывода)
Традиционно, проблемы!Система ввода/вывода не должна зависеть от платформы!Применяется модель потоков данных:упорядоченная последовательность данных,которой соответствует определенный источник (потоки

Слайд 4Структура пакета java.io
Типы общего назначения
Классы разновидностей потоков
Специализированные классы и интерфейсы

для ввода и вывода значений простых типов
Классы и интерфейсы работы

с файлами
Классы и интерфейсы механизма сериализации
Структура пакета java.ioТипы общего назначенияКлассы разновидностей потоковСпециализированные классы и интерфейсы для ввода и вывода значений простых типовКлассы

Слайд 5Класс InputStream
abstract int read() throws IOException
int read(byte[] b, int off, int len) throws

IOException
int read(byte[] b) throws IOException
long skip(long n) throws IOException
int available()

throws IOException
void close() throws IOException
Класс InputStreamabstract int read() throws IOExceptionint read(byte[] b, int off, int len) throws IOExceptionint read(byte[] b) throws IOException

Слайд 6Класс OutputStream
abstract void write(int b) throws IOException
void write(byte[] b, int off, int len) throws

IOException
void write(byte[] b) throws IOException
void flush() throws IOException


void close() throws IOException
Класс OutputStreamabstract void write(int b) throws IOExceptionvoid write(byte[] b, int off, int len) throws IOExceptionvoid write(byte[] b) throws

Слайд 7Класс Reader
int read() throws IOException
abstract int read(char[] b, int off, int len) throws

IOException
int read(char[] b) throws IOException
long skip(long n) throws IOException
boolean ready()

throws IOException
abstract void close() throws IOException
Класс Readerint read() throws IOExceptionabstract int read(char[] b, int off, int len) throws IOExceptionint read(char[] b) throws IOException

Слайд 8Класс Writer
void write(int ch) throws IOException
abstract void write(char[] b, int off, int len) throws

IOException
void write(char[] b) throws IOException
void write(String str, int off, int len) throws

IOException
void write(String str) throws IOException
abstract void flush() throws IOException
abstract void close() throws IOException
Класс Writervoid write(int ch) throws IOExceptionabstract void write(char[] b, int off, int len) throws IOExceptionvoid write(char[] b) throws

Слайд 9Забавная особенность
Уже знакомые потоки:
System.out
System.in
System.err

Какого они типа?

Байтового!!! (для совместимости с версиями

Java 1.0 и 1.1)
PrintStream
InputStream
PrintStream

Забавная особенностьУже знакомые потоки: System.out System.in System.errКакого они типа?Байтового!!! (для совместимости с версиями Java 1.0 и 1.1)PrintStreamInputStreamPrintStream

Слайд 10Классы потоков ввода и вывода
Образуют 4 иерархии, в основе которых

лежат базовые абстрактные классы

Имя любого дочернего класса в иерархии имеет

суффикс, совпадающий с именем корневого класса

По сути делятся на 2 вида:
«Реальные» потоки: источник (получатель) данных реален
Потоки-обертки: источником (получателем) данных является другой поток
Классы потоков ввода и выводаОбразуют 4 иерархии, в основе которых лежат базовые абстрактные классыИмя любого дочернего класса

Слайд 11Классы-трансляторы
Позволяют читать из байтового как из символьного и записывать в

байтовый поток как в символьный (с учетом кодировки)
InputStreamReader
InputStreamReader(InputStream in)
InputStreamReader(InputStream in,

String encoding) throws UnsupportedEncodingException
OutputStreamWriter
OutputStreamWriter(OutputStream out)
OutputStreamWriter(OutputStream out, String encoding) throws UnsupportedEncodingException
Классы-трансляторыПозволяют читать из байтового как из символьного и записывать в байтовый поток как в символьный (с учетом

Слайд 12Группа потоков Filter
FilterInputStream, FilterReader
FilterOutputStream, FiltrerWriter

Обертки, позволяют объединять потоки в цепочки

для получения сложных потоков, обладающих расширенным набором функций
Обладают дополнительными защищенными

конструкторами protected FilterInputStream(InputStream in)
В наследниках обычно переопределяются методы чтения/записи с добавлением новой функциональности
Группа потоков FilterFilterInputStream, FilterReaderFilterOutputStream, FiltrerWriterОбертки, позволяют объединять потоки в цепочки для получения сложных потоков, обладающих расширенным набором

Слайд 13Группа потоков Buffered
BufferedInputStream, BufferedReader
BufferedOutputStream, BufferedWriter

Обертки, осуществляют буферизацию данных на программном

уровне

Размер буфера можно задать в конструкторе

Символьные версии имеют методы чтения

и записи строк
Группа потоков BufferedBufferedInputStream, BufferedReaderBufferedOutputStream, BufferedWriterОбертки, осуществляют буферизацию данных на программном уровнеРазмер буфера можно задать в конструктореСимвольные версии

Слайд 14Группа потоков Piped
PipedInputStream, PipedReader
PipedOutputStream, PipedWriter

Используются в виде пар ввода-вывода

Данные, переданные

в поток вывода, служат источником для потока ввода

Например, реализуют механизм

обмена данными между нитями

Поток-пара задается параметром конструктора либо с помощью метода connect()
Группа потоков PipedPipedInputStream, PipedReaderPipedOutputStream, PipedWriterИспользуются в виде пар ввода-выводаДанные, переданные в поток вывода, служат источником для потока

Слайд 15Группа байтовых потоков ByteArray
ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream

В качестве источника и получателя данных

используются массивы байт
В потоке вывода размер буфера может меняться динамически
В

потоке вывода существуют методы преобразования:
к массиву байт byte[] toByteArray()
к строке String toString()
вывода в другой поток void writeTo(OutputStream out)
Группа байтовых потоков ByteArrayByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStreamВ качестве источника и получателя данных используются массивы байтВ потоке вывода размер буфера

Слайд 16Группы символьных потоков CharArray и String
CharArrayReader и CharArrayWriter аналогичны ByteArrayInputStream

и ByteArrayOutputStream, но оперируют с массивом символов

StringReader и StringWriter имеют

аналогичную функциональность, позволяют считывать символы из строки и записывать данные в строковый буфер
Группы символьных потоков CharArray и StringCharArrayReader и CharArrayWriter аналогичны ByteArrayInputStream и ByteArrayOutputStream, но оперируют с массивом символовStringReader

Слайд 17Группа потоков Print
Обертки PrintStream и PrintWriter содержат методы, упрощающие задачу

вывода данных простых типов в текстовом виде

Методы print() и println()

не выбрасывают исключений

System.out и System.err – единственные потоки PrintStream
Группа потоков PrintОбертки PrintStream и PrintWriter содержат методы, упрощающие задачу вывода данных простых типов в текстовом видеМетоды

Слайд 18Класс StreamTokenizer
Не является потоком чтения, но позволяет обрабатывать информацию из

них

Содержит методы лексической обработки текста

Ряд методов предназначен для настройки работы

анализатора

Метод nextToken() производит обработку очередной лексемы, после чего:
Поле ttype содержит константу типа лексемы
Поля nval и sval содержат числовое и строковое представление лексемы
Класс StreamTokenizerНе является потоком чтения, но позволяет обрабатывать информацию из нихСодержит методы лексической обработки текстаРяд методов предназначен

Слайд 19Группа байтовых потоков Data
Интерфейсы DataInput и DataOutput содержат объявления методов

ввода и вывода значений простых типов void writeLong(long v), void writeFloat(float

v) boolean readBoolean(), String readUTF()

Обертки DataInputStream и DataOutputStream, соответственно, реализуют эти интерфейсы

Класс RandomAccessFile реализует оба интерфейса Data и позволяет работать с файлами в режиме произвольного доступа
Группа байтовых потоков DataИнтерфейсы DataInput и DataOutput содержат объявления методов ввода и вывода значений простых типов void

Слайд 20Класс File
Инкапсулирует платформенно-независимые методы работы с файлами и директориями:
создание
проверка атрибутов
удаление
переименование

Позволяет

создавать временные файлы, удаляемые при завершении работы программы

API класса изучите

самостоятельно
Класс FileИнкапсулирует платформенно-независимые методы работы с файлами и директориями:созданиепроверка атрибутовудалениепереименованиеПозволяет создавать временные файлы, удаляемые при завершении работы

Слайд 21Группа потоков File
FileInputStream, FileReader
FileOutputStream, FileWriter
Позволяют трактовать файл как поток, предназначенный

для ввода и вывода данных
Связаны с исключениями FileNotFoundException и SecurityException
Конструкторы

могут получать параметры:
Строку String, задающую имя файла
Объект класса File
Объект FileDescriptor (возвращается методом getFD() байтовых потоков)
Группа потоков FileFileInputStream, FileReaderFileOutputStream, FileWriterПозволяют трактовать файл как поток, предназначенный для ввода и вывода данныхСвязаны с исключениями

Слайд 22Пример записи в текстовый файл
import java.io.*;

public class TextWrite {
public

static void main(String[] args) {
int[] values = {1,

2, 3, 4, 5};
try {
PrintWriter out = new PrintWriter(new
BufferedWriter(new FileWriter("out.txt")));
for (int i = 0; i < values.length; i++) {
out.println(values[i]);
}
out.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("Some error occurred!");
}
}
}

1
2
3
4
5

31 0D 0A
32 0D 0A
33 0D 0A
34 0D 0A
35 0D 0A

out.txt
Текстовая форма

out.txt
Байтовая форма

Пример записи в текстовый файлimport java.io.*;public class TextWrite { public static void main(String[] args) { int[]

Слайд 23Пример чтения из текстового файла и из консоли
import java.io.*;

public class

TextRead {
public static void main(String[] args) {
int[]

values = new int[5];
try {
BufferedReader in = new BufferedReader(new
FileReader("in.txt")); //InputStreamReader(System.in));
for (int i = 0; i < values.length; i++) {
values[i] = Integer.parseInt(in.readLine());
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("Some error occurred!");
}
}
}
Пример чтения из текстового файла и из консолиimport java.io.*;public class TextRead { public static void main(String[] args)

Слайд 24Пример записи в байтовый файл
import java.io.*;

public class ByteWrite {
public

static void main(String[] args) {
int[] values = {1,

2, 3, 4, 5};
try {
DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream("out.bin"));
for (int i = 0; i < values.length; i++) {
out.writeInt(values[i]);
}
out.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("Some error occurred!");
}
}
}

☺ ☻ ♥
♦ ♣

00 00 00 01
00 00 00 02
00 00 00 03
00 00 00 04
00 00 00 05

out.bin
Текстовая форма

out.bin
Байтовая форма

Пример записи в байтовый файлimport java.io.*;public class ByteWrite { public static void main(String[] args) { int[]

Слайд 25Пример чтения из байтового файла
import java.io.*;

public class ByteRead {
public

static void main(String[] args) {
int[] values = new

int[5];
try {
DataInputStream in = new DataInputStream(new
FileInputStream("out.bin"));
for (int i = 0; i < values.length; i++) {
values[i] = in.readInt();
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("Some error occurred!");
}
}
}
Пример чтения из байтового файлаimport java.io.*;public class ByteRead { public static void main(String[] args) { int[]

Слайд 26Сериализация объектов
Сериализация – процесс преобразования состояния объекта в поток байтов

Десериализация

– восстановление состояния объекта из данных потока

Не все объекты могут

быть сериализованы

Класс должен быть подготовлен к сериализации
Сериализация объектовСериализация – процесс преобразования состояния объекта в поток байтовДесериализация – восстановление состояния объекта из данных потокаНе

Слайд 27Группа байтовых потоков Object
Класс ObjectOutputStream реализует сериализацию

Класс ObjectInputStream реализует десериализацию

Классы

позволяют выводить и вводить графы объектов с сохранением структуры

Результатом десериализации

является объект, равнозначный исходному
Группа байтовых потоков ObjectКласс ObjectOutputStream реализует сериализациюКласс ObjectInputStream реализует десериализациюКлассы позволяют выводить и вводить графы объектов с

Слайд 28Пример сериализации в файл
import java.io.*;

public class SerializationWrite {
public static

void main(String[] args) {
int[] values = {1, 2,

3, 4, 5};
try {
ObjectOutputStream out = new
ObjectOutputStream(new
FileOutputStream("out.bin"));
out.writeObject(values);
out.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("Some error occurred!");
}
}
}

AC ED 00 05 75 72 00 02 5B 49 4D BA 60 26 76 EA B2 A5 02 00 00 78 70 00 00 00 05 00 00 00 01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 05

┐н♣ur☻[IМє`&vк__☻ xp ♣ ☺ ☻ ♥ ♦ ♣

out.bin
Байтовая форма

Пример сериализации в файлimport java.io.*;public class SerializationWrite { public static void main(String[] args) { int[] values

Слайд 29Пример десериализации из файла
import java.io.*;
public class SerializationRead {
public static

void main(String[] args) {
int[] values;
try {

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new
FileInputStream("out.bin"));
values = (int[])in.readObject();
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("Some error occurred!");
}
catch(ClassNotFoundException e) {
System.out.println("Wrong object type");
}
}
}
Пример десериализации из файлаimport java.io.*;public class SerializationRead { public static void main(String[] args) { int[] values;

Слайд 30Подготовка классов к сериализации
Должен реализовываться интерфейс-маркер java.io.Serializable

Все сериализуемые поля должны

иметь сериализуемый тип

Родительский класс должен иметь конструктор по умолчанию (без

параметров) или быть подготовленным к сериализации

Сериализуются поля объекта, не обозначенные как transient или static

Подготовка классов к сериализацииДолжен реализовываться интерфейс-маркер java.io.SerializableВсе сериализуемые поля должны иметь сериализуемый типРодительский класс должен иметь конструктор

Слайд 31Порядок сериализации и десериализации
В нисходящем порядке по древовидной иерархии типов:

от первого сериализуемого класса до частного типа

Объекты, на которые ссылаются

поля, сериализуются в порядке обнаружения

Перед десериализацией выполняется загрузка участвующих классов (возможен выброс исключения ClassNotFoundException)
Порядок сериализации и десериализацииВ нисходящем порядке по древовидной иерархии типов: от первого сериализуемого класса до частного типаОбъекты,

Слайд 32Пример иерархии классов
class Class1 extends Object {
private int state1

= 1;
}

class Class2 extends Class1 implements java.io.Serializable {
protected int

state21;
private int state22;

public Class2(int s1, int s2) {
state21 = s1 + 15;
state22 = s2 - 1;
}
}

class Class3 extends Class2 {
public int state 3 = 3;
}

Пример иерархии классовclass Class1 extends Object { private int state1 = 1;}class Class2 extends Class1 implements java.io.Serializable

Слайд 33Порядок сериализации
Object
Class1
Class2
Class3
Serializable
Object
Class1
Class2
Class3
state1
state21
state22
state3
Сериализованное состояние объекта класса Class3
Class3:
(Class2)
state21
state22
(Class3)
state3

Порядок сериализацииObjectClass1Class2Class3SerializableObjectClass1Class2Class3state1state21state22state3Сериализованное состояние объекта класса Class3Class3:(Class2)state21state22(Class3)state3

Слайд 34Порядок десериализации
Object
Class1
Class2
Class3
Serializable
Object
Class1
Class2
Class3
state1
state21
state22
state3
Сериализованное состояние объекта класса Class3
Class3:
(Class2)
state21
state22
(Class3)
state3

Порядок десериализацииObjectClass1Class2Class3SerializableObjectClass1Class2Class3state1state21state22state3Сериализованное состояние объекта класса Class3Class3:(Class2)state21state22(Class3)state3

Слайд 35Настройка сериализации
Для изменения работы механизма сериализации на уровне вашего класса

в самом классе надо описать методы:
реализация сериализации private void writeObject(ObjectOutputStream out)

throws IOException
реализация десериализации private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException
Уровень доступа методов позволяет им независимо существовать в различных классах в иерархии наследования
Можно не переписывать чтение/запись полностью, а лишь изменить порядок записи полей и их формат (см. методы ObjectOutputStream.writeFields() и ObjectInputStream.readFields())
Настройка сериализацииДля изменения работы механизма сериализации на уровне вашего класса в самом классе надо описать методы:реализация сериализации

Слайд 36Контроль версий
Каждый класс имеет уникальный идентификатор номера версии – 64

битовое значение long
По умолчанию значение рассчитывается как функция от

кода класса (включая методы)
Несовпадение версий при десериализации объекта выбрасывает исключение InvalidClassException
Проблему можно обойти, явно введя в класс поле private static final long serialVersionUID = ...;
Контроль версийКаждый класс имеет уникальный идентификатор номера версии – 64 битовое значение long По умолчанию значение рассчитывается

Похожие презентации

Президент РФ Президент РФ 192
Презентация по теме: Презентация по теме: " Прыжок в длину с места" 158
Как написать новость и выложить её на платформе Как написать новость и выложить её на платформе 221
Заболевания органов дыхания, связанные с воздействием производственных Заболевания органов дыхания, связанные с воздействием производственных 242
Роль Студенческого самоуправления в формировании образовательных результатов Роль Студенческого самоуправления в формировании образовательных результатов 242
§1 4. Второе ополчение и освобождение Москвы §1 4. Второе ополчение и освобождение Москвы 307
Нанотехнологии лекция 1 Нанотехнологии лекция 1 246
Окружающая среда и человек Окружающая среда и человек 281
Детская ревность: диагностика и коррекция Детская ревность: диагностика и коррекция 300
Бактериальный фотосинтез Бактериальный фотосинтез 316
Древняя Греция Древняя Греция 366
Мой 20 век Великая Отечественная Война в жизни моей семьи Мой 20 век Великая Отечественная Война в жизни моей семьи 198
Тема урока: А.П. Чехов Крыжовник. Ответственность героя за выбор жизненной Тема урока: А.П. Чехов Крыжовник. Ответственность героя за выбор жизненной 200
Pour vous, quelle est la plus belle ville de France et pourquoi ? Si je voyage Pour vous, quelle est la plus belle ville de France et pourquoi ? Si je voyage 224
Интеллектуальная игра-викторина Я за здоровый образ жизни Интеллектуальная игра-викторина Я за здоровый образ жизни 330
Освободитель. Реформы Александра II. Русским народом управлять несложно, Освободитель. Реформы Александра II. Русским народом управлять несложно, 204
Интеллектуальный конкурс-викторина Интеллектуальный конкурс-викторина "МИФийская игра" 185
Комплексные числа Комплексные числа 334
Исследовательский проект Изготовление красок в лабораторных и домашних условиях Исследовательский проект Изготовление красок в лабораторных и домашних условиях 374
ОЧКИ ОЧКИ 412

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика