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Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger

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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Programmieren für die Java 2-Plattform in der Version 5
Java ist auch eine Insel

Java ist auch eine Insel
5., akt. und erw. Auflage
1454 S., mit CD, 49,90 Euro
Galileo Computing
ISBN 3-89842-747-1
gp Kapitel 12 Datenströme und Dateien
  gp 12.1 Datei und Verzeichnis
    gp 12.1.1 Dateien und Verzeichnisse mit der Klasse File
    gp 12.1.2 Dateieigenschaften und -attribute
    gp 12.1.3 Änderungsdatum einer Datei, Nur-Lese-Rechte setzen
    gp 12.1.4 Dateien berühren, neue Dateien anlegen, temporäre Dateien
    gp 12.1.5 Umbenennen und Verzeichnisse anlegen
    gp 12.1.6 Die Wurzel aller Verzeichnisse/Laufwerke
    gp 12.1.7 Verzeichnisse listen und Dateien filtern
    gp 12.1.8 Dateien und Verzeichnisse löschen
    gp 12.1.9 Verzeichnisse nach Dateien rekursiv durchsuchen
    gp 12.1.10 Namen der Laufwerke
    gp 12.1.11 URL- und URI-Objekte aus einem File-Objekt ableiten
    gp 12.1.12 Locking
    gp 12.1.13 Sicherheitsprüfung
    gp 12.1.14 Implementierungsmöglichkeiten für die Klasse File
    gp 12.1.15 Mime-Typen
  gp 12.2 Dateien mit wahlfreiem Zugriff
    gp 12.2.1 Ein RandomAccessFile zum Lesen und Schreiben öffnen
    gp 12.2.2 Aus dem RandomAccessFile lesen
    gp 12.2.3 Schreiben
    gp 12.2.4 Die Länge des RandomAccessFile
    gp 12.2.5 Hin und her in der Datei
    gp 12.2.6 Wahlfreier Zugriff und Pufferung mit Unified I/O
  gp 12.3 Stream-Klassen und Reader/Writer
    gp 12.3.1 Die abstrakten Basisklassen
    gp 12.3.2 Übersicht über Ein-/Ausgabeklassen
  gp 12.4 Binäre Ein-/Ausgabe-Klassen InputStream/OutputStream
    gp 12.4.1 Die abstrakte Basisklasse OutputStream
    gp 12.4.2 Die Schnittstellen Closeable und Flushable
    gp 12.4.3 Ein Datenschlucker
    gp 12.4.4 Anwendung der Klasse FileOutputStream
    gp 12.4.5 Die abstrakte Eingabeklasse InputStream
    gp 12.4.6 Ressourcen wie Grafiken aus dem Klassenpfad und aus Jar–Archiven laden
    gp 12.4.7 Anwenden der Klasse FileInputStream
    gp 12.4.8 Kopieren von Dateien
    gp 12.4.9 Das FileDescriptor-Objekt
  gp 12.5 PrintStream und Konsolenausgaben
    gp 12.5.1 Die Klasse PrintStream
    gp 12.5.2 Die Schnittstelle Appendable
    gp 12.5.3 System.in und System.out
    gp 12.5.4 Ströme umlenken
    gp 12.5.5 Den Bildschirm löschen und Textausgaben optisch aufwerten
  gp 12.6 Daten filtern durch FilterInputStream und FilterOutputStream
    gp 12.6.1 DataOutputStream/DataInputStream
  gp 12.7 Besondere OutputStream- und InputStream-Klassen
    gp 12.7.1 Mit ByteArrayOutputStream in ein Byte-Feld schreiben
    gp 12.7.2 Mit ByteArrayInputStream aus einem Byte-Feld lesen
    gp 12.7.3 Ströme zusammensetzen mit SequenceInputStream
  gp 12.8 Die Unterklassen von Writer
    gp 12.8.1 Die abstrakte Basisklasse Writer
    gp 12.8.2 Ausgabemöglichkeiten durch PrintWriter erweitern
    gp 12.8.3 Datenkonvertierung durch den OutputStreamWriter
    gp 12.8.4 In Dateien schreiben mit der Klasse FileWriter
    gp 12.8.5 StringWriter und CharArrayWriter
    gp 12.8.6 Writer als Filter verketten
    gp 12.8.7 Gepufferte Ausgabe durch BufferedWriter
    gp 12.8.8 Daten mit FilterWriter filtern
  gp 12.9 Die Klassen um Reader
    gp 12.9.1 Die abstrakte Basisklasse Reader
    gp 12.9.2 Automatische Konvertierungen mit dem InputStreamReader
    gp 12.9.3 Dateien lesen mit der Klasse FileReader
    gp 12.9.4 StringReader und CharArrayReader
  gp 12.10 Die Filter für Zeichenströme
    gp 12.10.1 Gepufferte Eingaben mit der Klasse BufferedReader
    gp 12.10.2 LineNumberReader zählt automatisch Zeilen mit
    gp 12.10.3 Eingaben filtern mit der Klasse FilterReader
    gp 12.10.4 Daten mit der Klasse PushbackReader zurücklegen
  gp 12.11 Kommunikation zwischen Threads mit Pipes
    gp 12.11.1 PipedOutputStream und PipedInputStream
    gp 12.11.2 PipedWriter und PipedReader
  gp 12.12 Datenkompression
    gp 12.12.1 Java-Unterstützung beim Komprimieren und Zusammenpacken
    gp 12.12.2 Datenströme komprimieren
    gp 12.12.3 Zip-Archive
    gp 12.12.4 Jar-Archive
  gp 12.13 Prüfsummen
    gp 12.13.1 Die Schnittstelle Checksum
    gp 12.13.2 Die Klasse CRC32
    gp 12.13.3 Die Adler32-Klasse
  gp 12.14 Persistente Objekte und Serialisierung
    gp 12.14.1 Objekte speichern mit der Standard-Serialisierung
    gp 12.14.2 Objekte über die Standard-Serialisierung lesen
    gp 12.14.3 Die Schnittstelle Serializable
    gp 12.14.4 Nicht serialisierbare Attribute mit transient aussparen
    gp 12.14.5 Das Abspeichern selbst in die Hand nehmen
    gp 12.14.6 Tiefe Objektkopien
    gp 12.14.7 Versionenverwaltung und die SUID
    gp 12.14.8 Wie die ArrayList serialisiert
    gp 12.14.9 Probleme mit der Serialisierung
    gp 12.14.10 Serialisieren in XML-Dateien
    gp 12.14.11 JavaBeans Persistence
    gp 12.14.12 XStream
  gp 12.15 Zugriff auf SMB-Server
    gp 12.15.1 jCIFS
  gp 12.16 Tokenizer
    gp 12.16.1 StreamTokenizer
    gp 12.16.2 CSV (Comma Separated Values)-Dateien verarbeiten
  gp 12.17 Die Logging-API


Galileo Computing

12.6 Daten filtern durch FilterInputStream und FilterOutputStream  downtop

Die über irgendwelche Kanäle den Benutzer erreichenden Daten können durch zwei spezielle Klassen gefiltert werden: FilterInputStream und FilterOutputStream. Eine Filter-Klasse überschreibt alle Methoden von InputStream und OutputStream und ersetzt diese durch neue Methoden mit erweiterter Funktionalität. Unterklassen von FilterInputStream und FilterOutputStream zeigt die folgende Tabelle.


FilterInputStream FilterOutputStream Anwendung
BufferedInputStream BufferedOutputStream Daten puffern
CheckedInputStream CheckedOutputStream Checksumme verwalten
DataInputStream DataOutputStream Primitive Datentypen im Strom ermöglichen
DigestInputStream DigestOutputStream Digest (Checksumme) mitberechnen
InflaterInputStream DeflaterOutputStream Kompression von Daten
LineNumberInputStream   Mitzählen von Zeilen
PushbackInputStream   Daten in den Lesestrom zurückgelegt
javax.crypto.CipherOutputStream   Daten verschlüsseln

Die Klasse LineNumberInputStream sollte nicht mehr verwendet werden, da sie veraltet ist (dafür gibt es jedoch LineNumberReader als Reader-Klasse). Die besondere Unterklasse PrintStream vom FilterOutputStream wollen wir separat behandeln.

Abbildung
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Am UML-Diagramm fällt besonders auf, dass jeder Filter zum einen selbst ein Stream ist und zum anderen einen Stream verwaltet. Damit nimmt er Daten entgegen und leitet sie gleich weiter. Das ist ein bekanntes Design-Pattern und nennt sich Dekorator.


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12.6.1 DataOutputStream/DataInputStream  toptop

Während der OutputStream nur einzelne Byte bzw. Byte-Felder schreibt und der InputStream aus einer Eingabe Byte lesen kann, erweiterten die Klassen DataOutputStream und DataInputStream diese Schreib-/und Lesefähigkeit um primitive Datentypen. Die Vorgaben bekommen sie aus DataOutput und DataInput, die wir schon bei RandomAccessFile sahen. Wir wollen uns nur mit einer Funktion näher auseinandersetzen: writeUTF() und readUTF().

Die UTF-8 Kodierung

Java verwaltet Unicode-Zeichen über den Datentyp char, der 16 Bit lang ist. In unseren Breiten stammen die meisten Zeichen jedoch aus dem herkömmlichen 8 Bit des Latin-1 Zeichensatzes. Werden die Zeichen als Unicode (also zwei Byte) versendet werden, würde der 16-Bit Datenstrom zur Hälfte aus Nullen bestehen. Aus diesem Grund gibt es eine alternative Kodierung, die jedes 16-Bit Unicodezeichen platzsparend schreibt und in Abhängigkeit von der Belegung 1, 2 oder 3 Byte lang ist. Die Codierung richtet sich nach der Belegung der Bit wie folgt:

gp  \u0000-\u007F: Die Zeichen werden direkt mit einem Byte geschrieben. Da das die häufigsten Zeichen sind, werden die Dateigrößen nicht länger.
gp  \u0080-\u07FF: Die Zeichen werden mit 2 Byte codiert.
gp  \u0800-\uFFFF: Die Zeichen werden mit 3 Byte codiert.
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