Ответы на вопросы по ревью 4. Java io. Ключевым понятием здесь является понятие потока
 Скачать 1.93 Mb.
|
Встроенные потокиКак вам должно быть уже известно, во все программы на Java автоматически импортируется пакет java. lang. В этом пакете определен класс System, инкапсулирующий некоторые элементы среды выполнения программ. Помимо прочего, в нем содержатся предопределенные переменные in, out и err, представляющие стандартные потоки ввода-вывода. Эти поля объявлены как public, final и static. А это означает, что ими можно пользоваться в любой другой части программы, не ссылаясь на конкретный объект типа System. Переменная System.out ссылается на поток стандартного вывода. По умолчанию этот поток связан с консолью. А переменная System, in ссылается на поток стандартного ввода (по умолчанию с клавиатуры). И наконец, переменная System.err ссылается на поток стандартных сообщений об ошибках, которые по умолчанию выводятся на консоль. По мере необходимости все эти потоки могут быть перенаправлены на другие совместимые устройства ввода-вывода. Поток System.in представляет собой объект типа InputStream, а потоки System.out и System.err — объекты типа PrintStream. Хотя эти потоки обычно используются для чтения и записи символов, они на самом деле являются байтовыми потоками. Дело в том, что эти потоки были определены в первоначальной спецификации Java, где символьные потоки вообще не были предусмотрены. Как станет ясно в дальнейшем, для этих потоков можно по необходимости создать оболочки, превратив их в символьные потоки. Применение байтовых потоковНачнем рассмотрение системы ввода-вывода в Java с байтовых потоков. Как пояснялось ранее, на вершине иерархии байтовых потоков находятся классы InputStream и OutputStream. Методы из класса InputStream приведены в табл. 10.3, а методы из класса OutputStream — в табл. 10.4. При возникновении ошибок в процессе выполнения методы из классов InputStream и OutputStream могут генерировать исключения типа IOException. Методы, определенные в этих двух абстрактных классах, доступны во всех подклассах. Таким образом, они формируют минимальный набор функций ввода-вывода, общих для всех байтовых потоков. Таблица 10.3. Методы, определенные в классе InputStream
Таблица 10.4. Методы, определенные в классе OutputStream
Консольный вводПервоначально единственный способ реализовать консольный ввод в Java состоял в использовании байтовых потоков, и во многих программах на Java до сих пор используются исключительно потоки данного типа. В настоящее время для разработки прикладных программ доступны как байтовые, так и символьные потоки. В коммерческих приложениях для чтения данных с консоли в основном используются символьные потоки. Такой подход упрощает локализацию программ и их сопровождение. Ведь намного удобнее оперировать непосредственно символами и не тратить время и труд на преобразование символов в байты, а байтов — в символы. Но в простых служебных и прикладных программах, где данные, введенные с клавиатуры, обрабатываются непосредственно, удобно пользоваться байтовыми потоками. Именно поэтому они здесь и рассматриваются. Поток System, in является экземпляром класса InputStream, и благодаря этому обеспечивается автоматический доступ к методам, определенным в классе InputStream. К сожалению, в классе InputStream определен только один метод ввода, read(), предназначенный для чтения байтов. Ниже приведены разные формы объявления этого метода. int read() throws IOException int read(byte data[]) throws IOException int read(byte data[], int start, int max) throws IOException В главе 3 было показано, как пользоваться первой формой метода read() для ввода отдельных символов с клавиатуры (а по существу, из потока стандартного ввода System, in). Достигнув конца потока, этот метод возвращает значение -1. Вторая форма метода read() предназначена для чтения данных из потока ввода в массив data. Чтение завершается по достижении конца потока, па заполнении массива или при возникновении ошибки. Метод возвращает количество прочитанных байтов или значение -1, если достигнут конец потока. И третья форма данного метода позволяет разместить прочитанные данные в массиве data, начиная с элемента, обозначаемого индексом start. Максимальное количество байтов, которые могут быть введены в массив, определяется параметром max. Метод возвращает число прочитанных байтов или значение -1, если достигнут конец потока. При возникновении ошибки в каждой из этих форм метода read() генерируется исключение IOException. Условие конца потока ввода System, in устанавливается при нажатии клавиши . Ниже приведен краткий пример программы, демонстрирующий чтение байтов из потока ввода System, in в массив. Следует иметь в виду, что исключения, которые могут быть сгенерированы при выполнении данной программы, обрабатываются за пределами метода main(). Такой подход часто используется при чтении данных с консоли. По мере необходимости вы сможете самостоятельно организовать обработку ошибок. // Чтение байтов с клавиатуры в массив, import java.io.*; class ReadBytes { public static void main(String args[]) throws IOException { byte data[] = new byte[10]; System.out.println("Enter some characters."); // Чтение данных, введенных с клавиатуры, // и размещение их в байтовом массиве. System.in.read(data); System.out.print("You entered: "); for(int i=0; i < data.length; i++) System.out.print((char) data[i]); } } Выполнение этой программы дает например, следующий результат: Enter some characters. Read Bytes You entered: Read Bytes Вывод на консольКак и для консольного ввода, в Java для консольного вывода первоначально были предусмотрены только байтовые потоки. Но уже в версии Java 1.1 были реализованы символьные потоки. Именно их и рекомендуется применять в прикладных программах, особенно в тех случаях, когда необходимо добиться переносимости кода. Но поскольку System, out является байтовым потоком вывода, он по-прежнему широко используется для побайтового вывода данных на консоль. Именно такой подход до сих пор применялся в примерах, представленных в этой книге. Поэтому он здесь и рассматривается. Вывести данные на консоль проще всего с помощью уже знакомых вам методов print() и println(). Эти методы определены в классе PrintStream (на объект данного типа ссылается переменная потока стандартного вывода System.out). Несмотря на то что System, out является байтовым потоком вывода, пользоваться им вполне допустимо для организации элементарного вывода данных на консоль. Класс PrintStream представляет собой выходной поток, производный от класса OutputStream, и поэтому в нем также реализуется метод write() низкоуровневого вывода. Следовательно, этот метод может быть использован для вывода данных на консоль. Самая простая форма метода write(), определенного в PrintStream, имеет следующий вид: void write(int byteval) Этот метод записывает в поток байтовое значение, указываемое в качестве параметра byteval. Несмотря на то что этот параметр объявлен как int, учитываются только 8 младших битов его значения. Ниже приведен простой пример программы, где метод write() используется для вывода символов S и новой строки на консоль. // Применение метода System.out.write() . class WriteDemo { public static void main(String args[]) { int b; b = 'S'; // Вывод байтов на экран. System.out.write(b); System.out.write('\n'); } } На практике для вывода на консоль метод write.() применяется достаточно редко. Для этой цели намного удобнее пользоваться методами print() и println(). В классе PrintStream реализованы два дополнительных метода, printf() и format(), которые позволяют управлять форматом выводимых данных. Например, при выводе можно указать количество десятичных цифр, минимальную ширину поля или способ представления отрицательных числовых значений. И хотя эти методы не используются в примерах, представленных в данной книге, вам стоит обратить на них пристальное внимание, поскольку они могут оказаться очень полезными при написании прикладных программ. |