Bài giảng Lập trình Java - Chương 6: Các dòng nhập/ xuất - Lăng Uy Tín

Các dòng nhập/xuất (Input/Output Streams) Nội dung  Khái niệm  Dòng bộ đệm  Nhập/xuất với tập tin  Tuần tự hóa Giới thiệu  Dòng (stream) là một sự biểu diễn trừu tượng dữ liệu được kết nối với một số thiết bị vào hay ra Java Stream  Hỗ trợ sẵn bộ đệm tự động (buffering)  Hỗ trợ sự biểu diễn của các dòng sử dụng sự trừu tượng hóa mức cao (khác với bytes) ◦ Đọc/ghi các kiểu dữ liệu đơn nguyên ◦ Đọc/ghi các đối tượng ◦ Định dạng sẵn các dòng ký tự bao gồm sự chuyển đổi qua lại với các biểu diễn khác (như int, double,) Các lớp stream cơ bản  Các lớp stream chính ở trong gói java.io.*  Hai lớp trừu tượng chính ◦ InputStream  int read()  int read(byte[] b)  int read(byte[] b, int off, int len) ◦ OutputStream  void write(int b)  void write(byte[] b)  void write(byte[] b, int off, int len)  Cung cấp chức năng cơ bản cho việc đọc dữ liệu đến một luồng theo dạng các byte thô InputStream và OutputStream  Nhiều lớp dẫn xuất tồn tại để cung cấp các chức năng chuyên dụng.  Các lớp dẫn xuất đáng chú ý: ◦ FileInputStream, FileOutputStream ◦ BufferedInputStream, BufferedOutputStream ◦ ObjectInputStream, ObjectOutputStream ◦ PrintStream  Và còn nhiều hơn Ví dụ: FileInputStream  Ví dụ chương trình đọc dữ liệu từ một tập tin theo từng byte (đọc một byte tại một thời điểm). Các dòng bộ đệm  Ví dụ trước không có hiệu quả bởi vì nó đọc trực tiếp từ file một byte tại một thời điểm  chậm  Chúng ta có thể dùng lớp BufferedInputStream bao bọc lớp FileInputStream để đọc khối dữ liệu lớn hơn và lưu giữ trong một bộ đệm sử dụng cho việc đọc. Các dòng bộ đệm File FileInputStream BufferedInputStream Java Program { } BufferedInputStream đọc dữ liệu từ file trong các khối lớn và lưu giữ dữ liệu trong một bộ đệm bên trong Bộ đệm Sau đó, bạn có thể đọc dữ liệu từ BufferedInputStream và dữ liệu được đọc từ bộ đệm thay vì trực tiếp từ file trên mỗi lần đọc Ví dụ: BufferedInputStream  Ví dụ sử dụng lớp BufferedInputStream bao bọc lớp FileInputStream để đọc dữ liệu từ file: Các dòng ký tự  Thông thường, các thiết bị vào/ra kết hợp với một dòng được biểu diễn như một dãy các ký tự. ◦ Những tập tin văn bản, dữ liệu vào bằng bàn phím, đầu ra cuối,  Việc xử lý trực tiếp với các byte thô của dữ liệu khi muốn làm việc với văn bản trong Java theo định dạng Unicode là rất khó khăn  Hai lớp trừu tượng chính để giải quyết điều này ◦ Reader ◦ Writer Reader và Writer  Giống như các lớp InputStream và OutputStream, các lớp Reader và Writer cũng có nhiều lớp dẫn xuất  Đáng chú ý InputStreamReader ◦ Dùng làm lớp bao bọc cho các đối tượng InputStream. ◦ Chuyển đổi các byte thô khi chúng được đọc từ InputStream thành các ký tự Unicode. ◦ Ví dụ:  FileInputStream fs = new FileInputStream(“Employee.dat”)  InputStreamReader inp = new InputStreamReader (fs));  Thường dùng BufferedReader ◦ Dùng làm lớp bao bọc cho lớp InputStreamReader ◦ Ví dụ: BufferedReader kb = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); Các dòng chuẩn  Java cung cấp sẵn các dòng cho đầu vào, đầu ra, và lỗi chuẩn ◦ System.in (InputStream) ◦ System.out (PrintStream) ◦ System.err (PrintStream)  Hai đối tượng System.out và System.err có kiểu PrintStream khá hữu ích cung cấp các cơ chế để in các kiểu dữ liệu cơ sở cũng như chuỗi vào dòng  System.in có kiểu InputStream là đối tượng nhập chuẩn, thông thường chúng ta phải bao bọc nó để dễ dàng sử dụng hơn Đọc dữ liệu từ bàn phím  Như đã thấy, chúng ta có thể bao bọc lớp InputStreamReader ngoài InputStream để làm cho chúng trở nên hữu ích trong việc đọc dữ liệu ký tự  Sử dụng lớp bộ đệm BufferedReader cung cấp một phương thức readLine() cho chức năng bổ sung. StreamTokenizer  Lớp StreamTokenizer cung cấp chức năng tương tự như StringTokenizer ngoại trừ nó mạnh hơn và lấy dữ liệu của nó từ một Reader thay vì một String  Theo mặc định nó đoán nhận các số, chuỗi, từ, chú thích, và khoảng trắng như các dấu hiệu (token)  Các dấu hiệu có thể được đọc một tại một thời điểm và kiểu của chúng có thể được xác định để xử lý chúng Lớp File  Biểu diễn tên đường dẫn của một file (pathname) mà file có thể có hay không tồn tại.  Không thật sự đại diện cho chính file!  Cung cấp sự hỗ trợ cho các thao tác như kiểm tra nếu một file/thư mục tồn tại, nó là file hay thư mục, kiểm tra quyền truy cập đọc/ghi, tạo và xóa file,  Dùng cho sự tạo các đối tượng dòng file Lớp File  Các đối tượng File có thể được tạo cho cả các file lẫn thư mục  Cũng hỗ trợ cho các dấu tách đường dẫn. ◦ Trên Unix tách đường dẫn là /, trong khi trên Windows là \ (được biểu diễn \\). ◦ Tuy nhiên, cả hai dấu tách đều hợp lệ trên Windows. Một số phương thức lớp File  exists() - kiểm tra file tồn tại  isDirectory() - kiểm tra file là một thư mục  isFile() - kiểm tra file thực sự là một file  isHidden() - kiểm tra file là ẩn  canRead() - kiểm tra file có thể được đọc bởi người sử dụng hiện thời  canWrite() - kiểm tra file có thể được ghi bởi người sử dụng hiện thời  getAbsolutePath() - trả lại đường dẫn tuyệt đối  getAbsoluteFile() - trả lại một đối tượng File  Các dòng File  Các đối tượng File có thể được dùng tạo ra các đối tượng dòng như FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, hay FileWriter.  Đơn giản cung cấp đối tượng File vào trong một trong số những phương thức khởi tạo thích hợp  Ví dụ: Các dòng dữ liệu  Như đã thấy, cách xử lý các dòng có thể dòng các byte hoặc dòng các ký tự  Đôi khi chúng ta muốn một mức độ trừu tượng cao hơn và mong muốn đọc và ghi dữ liệu tới các dòng theo dạng của các biến dữ liệu đơn hay toàn bộ đối tượng lớp. ◦ Lưu thông tin trạng thái chương trình vào một file ◦ Gửi các biến dữ liệu cho các luồng (thread), các tiến trình khác nhau hay gửi qua mạng ◦ Nhiều ví dụ khác  Java có sẵn các lớp dòng tự động kiểm soát việc chuyển đổi thông tin này thành các byte thô cần thiết Các dòng dữ liệu  Java cung cấp hai lớp DataInputStream và DataOutputStream tương ứng cho phép bạn đọc và ghi các kiểu dữ liệu đơn nguyên tới các dòng vào/ra.  Lớp DataInputStream ◦ readByte() ◦ readChar() ◦ readDouble() ◦ readFloat() ◦ readInt() ◦  Lớp DataOutputStream có các phương thức write tương ứng Ví dụ Dòng dữ liệu lớp  Thông thường, chương trình của chúng ta không chỉ gồm có các kiểu dữ liệu đơn, chúng ta cũng có thể muốn để đọc và ghi các lớp vào các dòng  Java cung cấp hai lớp để thực hiện điều này là ObjectInputStream và ObjectOutputStream.  Các lớp ObjectInputStream và ObjectOutputStream cung cấp chức năng tương tự như DataInputStream và DataOutputStream, ngoại trừ chúng cũng có hỗ trợ để đọc và ghi dữ liệu đối tượng thông qua các phương thức readObject() và writeObject(). Sự tuần tự hóa (Serialization)  Các đối tượng chỉ có thể được ghi vào một dòng nếu chúng là một kiểu lớp mà hiện thực giao tiếp Serializable.  Đa số các lớp có sẵn trong Java hiện thực giao tiếp Serializable  Serializable không định nghĩa bất kỳ phương thức nào. Vì thế, để tạo một lớp do người sử dụng định nghĩa có khả năng được ghi vào một dòng, thông thường bạn chỉ cần thêm “implements Serializable” trong khai báo lớp. Sự tuần tự hóa (Serialization)  Có quy định bắt buộc trong việc ghi các đối tượng vào dòng đó là không chỉ lớp cần hiện thực giao tiếp Serializable, mà tất cả các thành viên của lớp cũng phải là Serializable.  Nếu một thành viên của lớp Serializable, nó có thể được khai báo transient và khi đối tượng được ghi vào một dòng, thành viên đó sẽ được ghi với giá trị null. Tóm tắt Bài Tập