Informatica. Prof. A. Longheu. Input e Output

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1 Informatica Prof. A. Longheu Input e Output 1

2 Il package java.io Il package java.io definisce i concetti base per gestire l I/O da qualsiasi sorgente e verso qualsiasi destinazione. L obiettivo è fornire un astrazione che incapsuli tutti i dettagli di una sorgente dati o di un dispositivo di output un modo semplice e flessibile per aggiungere ulteriori funzionalità a quelle fornite dal canale "base" 2

3 Stream vs Buffer Uno stream o flusso è una sequenza ordinata di dati: monodirezionale (o di input, o di output) adatto a trasferire byte (o anche caratteri) Input Stream Program File Output Stream Buffer: deposito di dati da (su) cui si può leggere (scrivere) Canale: connessione con entità in grado di eseguire operazioni di I/O; i canali includono i buffer, i file e i socket 3

4 Classi stream Il package java.io distingue fra: stream di byte (analoghi ai file binari del C) stream di caratteri (analoghi ai file di testo del C, ma con Unicode a 16 bit) Questi concetti si traducono in altrettante classi base astratte: stream di byte: InputStream e OutputStream stream di caratteri: Reader e Writer Le classi InputStream/OutputStream sono la radice di tutte le classi di byte e le classi Reader/Writer sono la radice di tutte le classi basate sui flussi di caratteri Per utilizzare una qualsiasi classe di I/O occorre effettuare l import di java.io.* (o di una specifica classe) 4

5 Classi stream L approccio degli stream è denominato a cipolla : alcuni tipi di stream rappresentano sorgenti di dati o dispositivi di uscita file, connessioni di rete, array di byte,... Stream incapsulante Stream sorgente Stream destinazione gli altri tipi di stream sono pensati per "avvolgere" i precedenti per aggiungere ulteriori funzionalità. Così è possibile configurare il canale di comunicazione con tutte e sole le funzionalità che servono senza doverle replicare e reimplementare più volte. 5

6 Classi stream Le quattro classi base astratte di java.io Object InputStream Outputstream Reader Writer stream di byte stream di caratteri 6

7 Classi stream di byte 7

8 Classi stream di caratteri 8

9 Conversione flussi I flussi di conversione InputStreamReader e OutputStreamWriter, estensioni rispettivamente di Reader e Writer (flussi di caratteri) permettono di convertire tra loro flussi di caratteri e byte utilizzando una codifica specifica o la codifica di default definita per il sistema locale Costruttori fondamentali: public InputStreamReader(InputStream in) public OutputStreamWriter (OutputStream in) I metodi read di InputStreamReader leggono i byte dall InputStream assegnato, e li convertono in caratteri con la codifica appropriata; analogamente, i metodi write di OutputStreamReader converte i caratteri a disposizione in byte e li manda all OutputStream assegnato 9

10 I/O console System.in, System.out e System.err sono i tre flussi standard associati all input, output e standard error Di default, in corrisponde alla tastiera, out ed err sono entrambi lo schermo Storicamente, sono stati progettati insieme alle prime versioni di Java, quando esistevano solo flussi di byte, e tali sono anche se dovrebbero essere flussi di caratteri, il che può risultare talora scomodo o apparentemente incoerente 10

11 I/O console Video e tastiera sono rappresentati dai due oggetti statici System.in e System.out Poiché esistono fin da Java 1.0 (quando Reader e Writer non esistevano), essi sono formalmente degli stream di byte System.in è formalmente un InputStream System.out è formalmente un OutputStream ma in realtà sono stream di caratteri. Per assicurare che i caratteri UNICODE siano ben interpretati occorre quindi incapsularli rispettivamente in un Reader e in un Writer 11

12 I/O console System.in può essere interpretato come un Reader" incapsulandolo dentro a un InputStreamReader Dopo questa fase, la tastiera leggerebbe un carattere per volta; per permettere l inserimento di un insieme di caratteri fino alla pressione di [invio], si deve ulteriormente incapsulare lo stream in un Bufferedreader Per l output, fortunatamente System.out fornisce il metodo println che permette la stampa sullo schermo di una linea, quindi basta scrivere ad esempio: System.out.println( MESSAGGIO ); E non occorre fare conversione né incapsularlo 12

13 I/O console import java.io.*; public class ConsoleInput { public static void main(string[] args) throws Exception { // crea un oggetto ins e lo collega alla console. InputStreamReader tastiera= new InputStreamReader(System.in); BufferedReader ins = new BufferedReader(tastiera); } // Legge una stringa da tastiera System.out.print( Inserisci il tuo nome: "); String nome = ins.readline(); System.out.println( ti chiami +nome); 13

14 Flussi per i file FileInputStream, FileOutputStream FileReader e FileWriter permettono di trattare un file come un flusso FileInputStream, FileOutputStream lavorano byte a byte e sono usati per scrivere dati grezzi come interi, float, double, boolean. File con questo tipo di dati in genere non sono leggibili da umani (aperti con il blocco note, sono rappresentati da sequenze di caratteri strani) e sono detti file binari FileReader e FileWriter permettono di leggere e scrivere direttamente caratteri (quindi file di testo, leggibili anche da umani) 14

15 Flussi per i file Lettura caratteri import java.io.*; public class IO { public static void main(string args[]) throws Exception { // LETTURA DA FILE TESTO FileReader i= new FileReader( file.txt ); BufferedReader b=new BufferedReader(i); String s=b.readline(); while (s!=null) { System.out.println("hai inserito..."+s); s=b.readline(); } i.close(); } } 15

16 Flussi per i file Lettura caratteri new FileReader( file.txt ); È il nome del file, cosi come si trova nel file system. Se scritto da solo, viene cercato nella stessa directory dove si trova il codice eseguibile del programma Puo essere specificato con il percorso, ad esempio: new FileReader( C:\\cartella\\file_prova.txt ); Ogni \ deve essere rappresentato come \\ in windows Readline() legge sempre stringhe; se in un file di testo sono memorizzati numeri che vanno interpretati come numeri, si devono convertire, ad esempio: int x=integer.parseint(b.readline()) Float k=float.parsefloat(b.readline()) 16

17 Flussi per i file Lettura byte Lettura di dati da file binario Per leggere da un file binario occorre un FileInputStream, che però consente solo di leggere un byte per volta I tipi primitivi int, float sono gruppi di byte (int sono 4 byte, float sono 8 ecc.) Volendo leggere dei float, int, double, boolean, è molto più pratico un DataInputStream, che ha metodi idonei Si incapsula FileInputStream dentro un DataInputStream 17

18 Flussi DataInput e DataOutput Gli stream di dati (DataInputStream e DataOutputStream) leggono e scrivono tipi primitivi (int, float ) in modo machineindependent Ciò consente di scrivere un file in un computer e leggerlo in un altro con caratteristiche diverse (sistema operativo, struttura del file diversa). Esistono metodi specifici per la lettura e scrittura dei tipi primitivi: int readbyte() throws IOException int readshort() throws IOException int readint() throws IOException int readlong() throws IOException float readfloat() throws IOException double readdouble() throws IOException char readchar() throws IOException boolean readboolean() throws IOException Esistono tutti i corrispondenti write 18

19 Flussi per i file Lettura byte import java.io.*; public class Esempio2 { public static void main(string args[]) throws Exception{ FileInputStream fin = new FileInputStream("Prova.dat"); DataInputStream is = new DataInputStream(fin); float f2; double d2; int i2; f2 = is.readfloat(); d2 = is.readdouble(); i2 = is.readint(); is.close(); System.out.println(f2 + " + d2 + + i2);}} Chiaramente, si deve sapere cosa leggere ed in che ordine, quindi solitamente un file binario viene prima scritto e poi letto coerentemente con la scrittura precedente 19

20 Flussi per i file Scrittura byte Scrittura di dati su file binario Per scrivere su un file binario occorre un FileOutputStream, che però consente solo di scrivere un byte o un array di byte Volendo scrivere dei float, int, double, boolean, è molto più pratico un DataOutputStream, che ha metodi idonei Si incapsula FileOutputStream dentro un DataOutputStream 20

21 Flussi per i file Scrittura byte import java.io.*; public class Esempio1 { public static void main(string args[]) throws Exception{ FileOutputStream fs = new FileOutputStream("Prova.dat"); DataOutputStream os = new DataOutputStream(fs); float f1 = F; char c1 = X ; boolean b1 = true; double d1 = ; os.writefloat(f1); os.writeboolean(b1); os.writedouble(d1); os.writechar(c1); os.writeint(12); os.close(); }} 21