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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

12.7 Besondere OutputStream- und InputStream-Klassedowntop

Neben den Filter-Klassen und den Klassen, die in eine Ressource wie eine Datei schreiben, gibt es weitere Klassen, die wichtig sind. Dazu zählen:

gp  ByteArrayOutputStream. Schreibt Binärdaten in ein Byte-Feld.
gp  ByteArrayInputStream. Liest Daten aus einem Byte-Feld.
gp  SequenceInputStream. Legt mehrere Eingabeströme zu einem großen zusammen.
gp  PipedOutputStream/PipedInputStream. Ermöglicht Thread-Kommunikation.
gp  ObjectOutputStream/ObjectInputStream. Ermöglicht Schreiben und Lesen von Objektzuständen.

Alle aufgeführten Klassen sind keine Filter, da sie keine Transformationen vornehmen und diese weiterleiten.


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12.7.1 Mit ByteArrayOutputStream in ein Byte-Feld schreiben  downtop

Die Klasse ByteArrayOutputStream lässt sich gut verwenden, wenn mehrere unterschiedliche primitive Datentypen in ein Bytefeld kopiert werden sollen, die dann später eventuell binär weiterkodiert werden müssen. Erstellen wir etwa eine GIF-Datei, müssen wir nacheinander verschiedene Angaben schreiben. So erstellen wir leicht eine Grafikdatei im Speicher. Anschließend konvertieren wir mit toByteArray() den Inhalt des Datenstroms in ein Bytefeld.

ByteArrayOutputStream boas =   new ByteArrayOutputStream();
  DataOutputStream out = new DataOutputStream( boas );
// Header
out.write( 'G' ); out.write( 'I' ); out.write( 'F' );
out.write( '8' ); out.write( '9' ); out.write( 'a' );
// Logical Screen Descriptor
out.writeShort( 128 );   // Logical Screen Width (Unsigned)
out.writeShort( 37 );    // Logical Screen Height (Unsigned)
// <Packed Fields>, Background Color Index, Pixel Aspect Ratio
// und so weiter.
out.close();
byte[] result = boas.toByteArray();

class java.io.  ByteArrayOutputStream
  extends OutputStream

gp  ByteArrayOutputStream() Erzeugt ein neues OutputStream-Objekt, welches die Daten in einem Bytefeld abbildet.
gp  ByteArrayOutputStream( int size ) Erzeugt ein ByteArrayOutputStream mit einer gewünschten Pufferkapazität.

Mit die wichtigste Methode ist toByteArray(), die ein byte[] mit dem geschriebenen Inhalt liefert. reset() löscht den internen Puffer. Eine praktische Methode ist writeTo(OutputStream out). Hinter ihr steckt ein das für uns nicht sichtbare interne Feld buf schreibendes out.write(buf, 0, count).


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12.7.2 Mit ByteArrayInputStream aus einem Byte-Feld lesen  downtop

Ein ByteArrayInputStream ist ein besonderer InputStream, der aus Byte-Feldern liest. Die Quelle der Daten, das Byte-Feld, wird im Konstruktor übergeben und intern nicht kopiert.


class java.io.  ByteArrayInputStream
  extends InputStream

gp  ByteArrayInputStream( byte[] buf ) Erzeugt ein neues InputStream-Objekt, welches alle Daten aus dem Bytefeld buf liest.
gp  ByteArrayInputStream( byte[] buf, int offset, int length ) Erzeugt ByteArrayInputStream, welches einem Teil des Feldes Daten entnimmt.

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12.7.3 Ströme zusammensetzen mit SequenceInputStream  toptop

Ein SequenceInputStream-Filter hängt mehrere Eingabeströme zu einem großen Eingabestrom zusammen. Nützlich ist dies, wenn wir aus Strömen lesen wollen und es uns egal ist, was für ein Strom es ist, wo er startet und wo er aufhört. Der SequenceInputStream lässt sich erzeugen, indem im Konstruktor zwei InputStream-Objekte mitgegeben werden. Soll aus zwei Dateien ein zusammengesetzter Datenstrom gebildet werden, benützen wir folgende Programmzeilen:

InputStream s1 = new FileInputStream( "teil1.txt" );
InputStream s2 = new FileInputStream( "teil2.txt" );
InputStream s  =   new SequenceInputStream( s1s2 );  

Ein Aufruf irgendeiner read()-Methode liest nun erst Daten aus s1. Liefert s1 keine Daten mehr, kommen die Daten aus s2. Liegen keine Daten mehr an s2, aber wieder an s1, ist es zu spät. Natürlich hätten wir diese Funktionalität auch selbst programmieren können, doch wenn etwa eine Methode nur einen InputStream verlangt, ist diese Klasse sehr hilfreich.

Für drei Ströme kann eine Kette aus zwei SequenceInputStream-Objekten gebaut werden.

InputStream in = new SequenceInputStream( stream1,
  new SequenceInputStream(stream2stream3) );

Sollen mehr als zwei Ströme miteinander verbunden werden, kann auch eine Enumeration im Konstruktor übergeben werden. Die Enumeration einer Datenstruktur gibt dann die zu kombinierenden Datenströme zurück. Wir haben eine Datenstruktur, die sich hier gut anbietet: Vector. Wir packen alle Eingabeströme in einen Vector und nutzen dann die elements()-Methode für die Aufzählung.

Vector v = new Vector();
v.addElement( stream1 );
v.addElement( stream2 );
v.addElement( stream3 );
InputStream seq = new SequenceInputStream( v.elements() );

class java.io.  SequenceInputStream
  extends InputStream

gp  SequenceInputStream( InputStream s1, InputStream s2 ) Erzeugt einen SequenceInputStream aus zwei einzelnen InputStream-Objekten. Zuerst werden die Daten aus s1 gelesen und dann aus s2.
gp  SequenceInputStream( Enumeration e ) Die Eingabeströme für den SequenceInputStream werden aus der Enumeration mit next Element() geholt. Ist ein Strom ausgesaugt, wird die close()-Methode aufgerufen und der nächste vorhandene Strom geöffnet.
gp  int available() throws IOException Liefert die Anzahl der Zeichen, die gelesen werden können. Die Daten betreffen immer den aktuellen Strom.
gp  int read() throws IOException Liefert das Zeichen oder –1, wenn das Ende aller Datenströme erreicht ist.
gp  int read( byte[] b, int off, int len ) throws IOException Liest Zeichen in ein Feld und gibt die Anzahl tatsächlich gelesener Zeichen oder –1 zurück.
gp  void close() throws IOException Schließt alle Ströme, die vom SequenceInputStream-Objekt eingebunden sind.

Beispiel

Das nachfolgende Programm zeigt, wie ein ByteArrayInputStream mit einem Datenstrom zusammengelegt wird. Es werden anschließend Zeilennummern und Zeileninhalt ausgegeben, wobei sehr schön deutlich wird, dass erst der String und dann die Datei ausgelesen werden. Die Datei muss sich im Pfad befinden, da sie sonst nicht gefunden werden kann.

Listing 12.13   SequenceInputStreamDemo.java

import java.io.*;
public class SequenceInputStreamDemo
{
  @Deprecated
  public static void main( String[] args )
  {
    String s = "Gezeitenrechnung\nfür\nSchlickrutscher\n";
    ByteArrayInputStream sbis = new ByteArrayInputStream( s.getBytes() );
    InputStream fis =
      SequenceInputStreamDemo.class.getResourceAsStream( "cat.java" );
    SequenceInputStream sis = new SequenceInputStream( sbisfis );
    LineNumberInputStream lsis = new LineNumberInputStream( sis );
    System.out.print( "0: " );
    try
    {
      for ( int c; (c = lsis.read()) != –1; )
        System.out.print( (c == '\n') ?
                           ("\n" + lsis.getLineNumber() + ": ") : ""+(char)c );
    }
    catch ( IOException e ) { e.printStackTrace(); }
    System.out.println();
  }
}

Nur zur Demonstration von SequenceInputStream nutzt das Beispiel die veraltete Klasse LineNumberInputStream. Wir sind angehalten, für den Zeilenzähler einen Reader zu nutzen, doch einen Sequence-Strom gibt es nur für Streams, aber nicht für Reader (eine Klasse SequenceReader haben die Entwickler wohl in ihrer Aufregung vergessen). Die ersten Zeilen der Ausgabe sind:

0: Gezeitenrechnung
1: für
2: Schlickrutscher
3: import java.io.*;
4:
5: class cat
6: {
7:   public static void main( String[] args )
8:   {
9:     for ( String file : args )
10:
...



1  Mehr zu Grafikformaten unter http://www.oreilly.com/centers/gff/gff-faq/gff-faq3.htm.

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