INPUT OUTPUT Programmazione in rete e laboratorio. Le operazioni di I/O avvengono attraverso stream (sequenze di byte)

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1 INPUT OUTPUT Le operazioni di I/O avvengono attraverso stream (sequenze di byte) programma stream in lettura sorgente Programmazione in rete e laboratorio programma stream in scrittura destinazione A. Martelli Sorgente e destinazione possono essere di vario genere (file, connessioni di rete, ) ma vengono gestite essenzialmente nello stesso modo. Input Output 2 Java fornisce molte classi per I/O. Divise in due gerarchie basate su caratteri Unicode (2 byte) (derivate dalle classi astratte Reader e Writer) basate su byte (derivate dalle classi astratte InputStream e OutputStream) Le classi possono essere classificate in base allo scopo: tipo di sorgente/destinazione tipo di elaborazione sui dati Sorgente o destinazione possono essere di vario tipo memoria (array o stringhe), file pipe (per collegare due programmi - thread), connessioni via socket o internet. Input Output 3 Input Output 4 Alcuni tipi di stream che elaborano dati: Buffering: BufferedReader,... usano un buffer per leggere e scrivere sono più efficienti di quelli senza buffer Data conversion: DataInputStream,... input/output di tipi primitivi Printing: PrintWriter, PrintStream Input a caratteri: Reader è una classe astratta. I/O di oggetti: ObjectInputStream,... In grigio gli stream che leggono da una sorgente. In bianco quelli che eseguono qualche tipo di elaborazione. Input Output 5 Input Output 6

2 Output a caratteri: Writer è una classe astratta. Input a byte: InputStream è una classe astratta. Input Output 7 Input Output 8 Output a byte: OutputStream è una classe astratta. La classe Reader ha solo metodi per leggere un carattere per volta: abstract int read() Analogamente Writer può scrivere un carattere per volta: abstract void write(int c) Analogamente InputStream e OutputStream hanno metodi per leggere e scrivere un byte per volta. Input Output 9 Input Output 10 Input e output da file La classe FileReader può essere usata per leggere da file, specificando il nome del file nel costruttore: FileReader in = new FileReader("esempio.txt"); analogamente per scrivere: FileWriter out = new FileWriter("copia.txt"); FileReader e FileWriter sono sottoclassi di Reader e Writer: FileReader converte automaticamente da uno stream di byte contenuti nel file in uno stream di caratteri, e viceversa per FileWriter. Esiste anche la classe File. Si può passare un file come parametro al costruttore di FileReader: File inputfile = new File("esempio.txt"); FileReader in = new FileReader(inputFile); int c = in.read(); out.write(c); Input Output 11 Input Output 12

3 Programma che copia un file in un altro file. import java.io.*; public class Copy { public static void main(string[] args) throws IOException { FileReader in = new FileReader("esempio.txt"); FileWriter out = new FileWriter("copia.txt"); int c; Gli stream che specificano il tipo di sorgente, come ad es.fileinputstream, non hanno metodi per leggere tipi primitivi (numeri,...) - leggono solo byte o caratteri. Altri stream, derivati da FilterInputStream, possono assemblare i byte in tipi di dati. Analogamente per l'output. Gli stream possono essere composti: while ((c = in.read())!= -1) out.write(c); } in.close(); out.close(); } FileInputStream DataInputStream Input Output 13 Input Output 14 Composizione di stream: new InputStreamReader(System.in)); La classe InputStreamReader trasforma uno stream di input che contiene byte in un reader che emette caratteri Unicode. Componendo BufferedReader con InputStreamReader si ottiene uno stream di input che usa un buffer. DataInputStream in = new DataInputStream( new BufferedInputStream( new FileInputStream("impiegati.dat"))) I/O di testi BufferedReader fornisce un metodo readline che restituisce una stringa: new FileReader("esempio.txt")); String s; while ((s=in.readline())!= null)... PrintWriter fornisce i metodi print e println PrintWriter out=new PrintWriter( new FileWriter("esempio.txt")); out.println(...) Input Output 15 Input Output 16 Lo "standard" input stream System.in ha tipo InputStream. new InputStreamReader(System.in)); Vedere esempio DataFileTest (dal libro di testo) su lettura e scrittura di array di impiegati in un file di testo. Per estrarre informazione da una riga di testo può essere utile la classe StringTokenizer, che consente di estrarre porzioni di testo (token) separate da delimitatori System.in byte InputStreamReader caratteri BufferedReader caratteri StringTokenizer t = new StringTokenizer(line, ) con il metodo nexttoken si può ottenere il prossimo token. System.out ha tipo PrintStream C'è anche una classe StreamTokenizer che riconosce identificatori, numeri,... Input Output 17 Input Output 18

4 In Java 5.0 si può usare la classe Scanner per leggere dallo standard input. Questa classe ha un metodo next() che restituisce il prossimo "token" come stringa, e vari metodi che leggono dati primitivi, come nextint(). Scanner s = new Scanner(System.in); String str = s.next(); int num = s.nextint(); Input Output 19 I/O di tipi di dati primitivi Le classi DataInputStream e DataOutputStream forniscono metodi per leggere e scrivere dati primitivi I dati vengono codificati in formato binario e non sono leggibili come testi. DataOutputStream dout = new DataOutputStream( new FileOutputStream("prova.dat")); dout.writeint(250); dout.writedouble(3.14); dout.writechar('a'); dout.close(); DataInputStream din = new DataInputStream( new FileInputStream("prova.dat")); System.out.println(din.readInt()); System.out.println(din.readDouble()); System.out.println(din.readChar()); Input Output 20 I/O di oggetti In Java è possibile leggere o scrivere qualunque oggetto con ObjectInputStream e ObjectOutputStream. E' possibile leggere o scrivere un oggetto solo se questo appartiene ad una classe che implementa l'interfaccia Serializable. ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream("impiegati.dat")); Impiegato rossi = new Impiegato(...); out.writeobject(rossi); ObjectInputStream in = new ObjectInputStream( new FileInputStream("impiegati.dat")); Impiegato imp = (Impiegato)in.readObject(); class Impiegato implements Serializable(...) L'interfaccia Serializable non contiene nessun metodo. Deve essere specificata solo per motivi di sicurezza. Quando si legge un oggetto, Java controlla che la definizione della classe non sia cambiata da quando l'oggetto era stato scritto. Input Output 21 Input Output 22 Cosa succede se si scrive un oggetto che contiene riferimenti ad altri oggetti? Vengono scritti anche tutti gli altri oggetti raggiungibili. Se un oggetto è condiviso, ne viene scritta solo una copia. Enployee emp hireday Day manager1 segretario Se si esegue out.writeobject(emp) vengono scritti in out sia l'oggetto Employee che l'oggetto Day. manager2 Input Output 23 Input Output 24

5 NOTA Per fare una copia di un oggetto (clonarlo) si può usare la serializzazione: è sufficiente scriverlo e leggerlo. Impiegato rossi = new Impiegato(...); out.writeobject(rossi); Impiegato copiadirossi = (Impiegato)in.readObject(); Altri tipi di stream disponibili: random access file ZIP file Ad esempio, se si scrive e poi si legge un array di oggetti, vengono copiati anche tutti gli oggetti contenuti nell'array, a differenza del metodo clone, che esegue solo una copia al primo livello (shallow copy) dell'array. La classe File può anche essere usata per gestire directory. Input Output 25 Input Output 26