Java streams

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Java Streams (e arquivo)Prof. Jose Fernando Rodrigues Juniorhttp://www.icmc.usp.br/~junio

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INSTITUTO DE CIÊNCIAS MATEMÁTICAS E DE COMPUTAÇÃO - USP

SCC0504 - Programação Orientada a Objetos


• O conceito de streams se refere a uma analogia à água deum rio, o que seria equivalente aos dados que passam porum canal de comunicação

• stream (substantivo): pequeno rio, riacho, córrego(wordreference.com)

• A maior diferença é que a água nos aguarda antes de fluir, eque a fonte de água não é indeterminada

• O conceito se tornou bastante usado em toda a computaçãona década de 90, sendo usado em diversas linguagens deprogramação

Introdução


• Streams podem se referir aos dados que fluem de diversasfontes distintas: arquivos, conexões de rede, entrada padrãode dados (teclado), ou mesmo a memória

• Streams não podem ser navegadas para frente e para trás, etambém não possuem ponteiros para posição do arquivo

• Para casos assim, usa-se a classe RandomAccessFile, entreoutras

• Streams se baseiam no fluxo unidirecional de bytes, decharacteres, de objetos, entre outras prossibilidades

Introdução


A classe File


• File é uma classe que permite gerenciar arquivos

• Ela abstrai os metadados de um dado arquivo ou diretório,como seu caminho, tamanho, e permissões de acesso

Exemplo:

File fonte = new File(“Poo.dat”);if(fonte.exists( )){

if((!fonte.isHidden()) && (!fonte.isDirectory( ))){if(fonte.canRead( ) && fonte.canWrite( )){

//caminho considerando o directório correnteSystem.out.println(fonte.getPath( ));//caminho completo que pode ser um soft link (atalho do SO)System.out.println(fonte.getAbsolutePath( ));//caminho completo como considerado pelo sistema de arquivosSystem.out.println(fonte.getCanonicalPath( ));System.out.println(fonte.lenght( ));fonte.delete( );

}}

}

Classe File


• File é uma classe que permite gerenciar arquivos

• Ela abstrai os metadados de um dado arquivo ou diretório,como seu caminho, tamanho, e permissões de acesso

Exemplo:

File fonte = new File("c:\\system");if(fonte.isDirectory( )){

File[] files = fonte.listFiles();for(int i = 0; i < files.length; i++)

System.out.println(files[i].getName());}fonte.renameTo(new File(“c:\\system64”));

Classe File


Leitura de bytes


• Exemplo:

File-FileInputStream


• Exemplo:

File tanque = new File(“agua.txt”);

tanque(File)



• Exemplo:

File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);

cano(FileInputStream)

tanque(File)



• Exemplo:

File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);byte[ ] balde = new byte[64]; /*BUFFER*/


tanque(File)

balde(byte[64])



• Exemplo:

File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);byte[ ] balde = new byte[64]; /*BUFFER*/cano.read(balde);


tanque(File)

balde(byte[64])

01011001101100101010101010111100



• Exemplo:

File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);byte[ ] balde = new byte[64]; /*BUFFER*/cano.read(balde);


tanque(File)

balde(byte[64])

01011001101100101010101010111100



• Exemplo:

File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);byte[ ] balde = new byte[64]; /*BUFFER*/cano.read(balde);System.out.println("CANO (64 bytes): " + balde);


tanque(File)


01011001101100101010101010111100

System.out(PrintStream)


• Exemplo:

File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);byte[ ] balde = new byte[64]; /*BUFFER*/cano.read(balde);System.out.println("CANO (64 bytes): " + balde);


tanque(File)


01011001101100101010101010111100


Como se vê, os streams do Java funcionam segundoum sistema de pipeline (tubulação) – um mecanismofornece os dados para a próxima etapa,sucessivamente.


Copiando um arquivo


• Copiando um arquivo com streams. Exemplo:

File-FileInputStream-FileOutputStream


• Copiando um arquivo com streams. Exemplo:File fonte = new File(nomeFonte);File destino = new File(nomeDestino);


destino(File)

fonte(File)


• Copiando um arquivo com streams. Exemplo:File fonte = new File(nomeFonte);File destino = new File(nomeDestino);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(fonte);FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(destino);


canoOut(FileOutputStream)

destino(File)

fonte(File) canoIn

(FileInputStream)


• Copiando um arquivo com streams. Exemplo:File fonte = new File(nomeFonte);File destino = new File(nomeDestino);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(fonte);FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(destino);byte[] balde = new byte[8192]; /*2^13 bytes de buffer*/



destino(File)

fonte(File) canoIn

(FileInputStream)

balde(byte[8192])


• Copiando um arquivo com streams. Exemplo:File fonte = new File(nomeFonte);File destino = new File(nomeDestino);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(fonte);FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(destino);byte[] balde = new byte[8192]; /*2^13 bytes de buffer*/int length = canoIn.read(balde);



destino(File)

fonte(File) canoIn

(FileInputStream)

balde(byte[8192])

balde

01011001101100101010101010111100


• Copiando um arquivo com streams. Exemplo:File fonte = new File(nomeFonte);File destino = new File(nomeDestino);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(fonte);FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(destino);byte[] balde = new byte[8192]; /*2^13 bytes de buffer*/int length = canoIn.read(balde);while (length != -1) {

canoOut.write(balde, 0, length);length = canoIn.read(balde);

}



destino(File)

fonte(File) canoIn

(FileInputStream)

balde(byte[8192])




}



fonte(File) canoIn

(FileInputStream)

balde(byte[8192])

destino(File)




}



fonte(File) canoIn

(FileInputStream)

balde(byte[8192]) destino

(File)




}



fonte(File) canoIn

(FileInputStream)

balde(byte[8192])

destino(File)




}canoIn.close();canoOut.close();


fonte(File)

destino(File)

balde(byte[8192])


Leitura de bytes como caracteres


• Leitores específicos fornecem os dados de diferentesmaneiras. Exemplo:

File-FileInputStream-InputStreamReader




tanque(File)






tanque(File)




File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);

filtro(InputStreamReader )


tanque(File)




File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);char[ ] balde = new char[64]; /*BUFFER*/


filtro(InputStreamReader )cano

(FileInputStream)

tanque(File)

balde(char[64])



File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);char[ ] balde = new char[64]; /*BUFFER*/filtro.read(balde);

p r og r am a ca o .



(FileInputStream)

tanque(File)

balde(char[64])



File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);char[ ] balde = new char[64]; /*BUFFER*/filtro.read(balde);


(FileInputStream)

tanque(File)


balde(char[64])

p r og r am a ca o .



File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);char[ ] balde = new char[64]; /*BUFFER*/filtro.read(balde);System.out.println("CANO (64 chars): " + balde);


(FileInputStream)

tanque(File)





File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);char[ ] balde = new char[64]; /*BUFFER*/filtro.read(balde);System.out.println("CANO (64 chars): " + balde);


(FileInputStream)

tanque(File)



Os readers do Java interpretam os dados como caracteres enão como bytes.

Entre eles: BufferedReader, CharArrayReader, FilterReader,InputStreamReader, PipedReader, StringReader



File-FileInputStream-InputStreamReader-BufferedReader




tanque(File)






tanque(File)




File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);


(FileInputStream)

tanque(File)




File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);BufferedReader decantador = new BufferedReader(filtro);//BUFFER

decantador(BuffereReader)


(FileInputStream)

tanque(File)




File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);BufferedReader decantador = new BufferedReader(filtro);//BUFFERString balde = decantador.readLine();



(FileInputStream)

tanque(File)


balde(String)

“Estruturas de dados \n”



File tanque = new File(“agua.txt”);FileInputStream cano = new FileInputStream(tanque);InputStreamReader filtro = new InputStreamReader(cano);BufferedReader decantador = new BufferedReader(filtro);//BUFFERString balde = decantador.readLine();System.out.println(balde);



(FileInputStream)

tanque(File)




Escrita/leitura de objetos


• Também é possível fazer stream com instâncias de objetos,lendo e escrevendo objetos inteiros em arquivo serialização. Exemplo:

File-FileOutputStream-ObjectOutputStream



File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();


tanque(File)



File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);


tanque(File)




File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);


tanque(File)


serializador(ObjectOutputStream )



File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");

t

c


tanque(File)





File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");

t

c


tanque(File)



• Atenção: qualquer classe escrita em Java pode serserializada, para isso ela tem que implementar a InterfaceSerializable.

• A Interface Serializable é uma “tagging interface”, ela nãopossui nenhum método e nenhum atributo. Ela apenas tipificauma dada classe indicando que ela pode ser escrita como umasequência de bytes.



File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);

t

c


tanque(File)canoOut

(FileOutputStream)




File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);

ttanque(File)


tanque(File)





File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);

tanque(File)


tanque(File)





File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(tanque);

File-FileInputStream-ObjectInputStream

tanque(File)

tanque(File)


serializador(ObjectOutputStream ) canoIn

(FileInputStream)



File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(tanque);ObjectInputStream deserializador = new ObjectInputStream(canoIn);

tanque(File)

tanque(File)



deserializador(ObjectInputStream )canoIn

(FileInputStream)




File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(tanque);ObjectInputStream deserializador = new ObjectInputStream(canoIn);c = (Circulo) deserializador.readObject();

tanque(File)

tanque(File)




(FileInputStream)

c




File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(tanque);ObjectInputStream deserializador = new ObjectInputStream(canoIn);c = (Circulo) deserializador.readObject();t = (Triangulo) deserializador.readObject();

tanque(File)

tanque(File)




(FileInputStream) t

c




File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(canoOut);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);FileInputStream canoIn = new FileInputStream(tanque);ObjectInputStream deserializador = new ObjectInputStream(canoIn);c = (Circulo) deserializador.readObject();t = (Triangulo) deserializador.readObject();

tanque(File)

tanque(File)




(FileInputStream)

t

c



Escrita de objetos com compactação


• Pode-se também usar compactação. Exemplo:

File-FileOutputStream-GZIPOutputStream-ObjectOutputStream


• Pode-se também usar compactação. Exemplo:File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();

tanque(File)



• Pode-se também usar compactação. Exemplo:File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);


tanque(File)canoOut

(FileOutputStream)


• Pode-se também usar compactação. Exemplo:File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);GZIPOutputStream compactador = new GZIPOutputStream(canoOut);

tanque(File)canoOut

(FileOutputStream)compactador

(GZIPOutputStream)



• Pode-se também usar compactação. Exemplo:File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);GZIPOutputStream compactador = new GZIPOutputStream(canoOut);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(compactador);

tanque(File)canoOut

(FileOutputStream)serializador

(ObjectOutputStream )

compactador(GZIPOutputStream)



• Pode-se também usar compactação. Exemplo:File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);GZIPOutputStream compactador = new GZIPOutputStream(canoOut);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(compactador);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");

t

ctanque(File)canoOut






• Pode-se também usar compactação. Exemplo:File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);GZIPOutputStream compactador = new GZIPOutputStream(canoOut);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(compactador);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);

t

ctanque(File)canoOut






• Pode-se também usar compactação. Exemplo:File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);GZIPOutputStream compactador = new GZIPOutputStream(canoOut);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(compactador);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);

t canoOut(FileOutputStream)



tanque(File)



• Pode-se também usar compactação. Exemplo:File tanque = new File(“POO.dat”);tanque.createNewFile();FileOutputStream canoOut = new FileOutputStream(tanque);GZIPOutputStream compactador = new GZIPOutputStream(canoOut);ObjectOutputStream serializador = new ObjectOutputStream(compactador);Circulo c = new Circulo(232.43f, 432.15f, "Um circulo");Triangulo t = new Triangulo(543, 67, 215, "Um triangulo");serializador.writeObject(c);serializador.writeObject(t);

Exercício: escreva o código e ilustre a leitura dos objetos queforam compactados em arquivo.

tanque(File)canoOut






Acesso aleatório a arquivo


• Acesso aleatório. Exemplo:

File-RandomAccessFile


• Acesso aleatório. Exemplo:File fTemp = new File(sAFile);



• Acesso aleatório. Exemplo:File fTemp = new File(sAFile);RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(sAFile, "rw");



• Acesso aleatório. Exemplo:File fTemp = new File(sAFile);RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(sAFile, "rw");String books[] = new String[5];books[0] = "Professional JPP";books[1] = "The Java Application Programming Interface";books[2] = "Java Security";books[3] = "Java Security Handbook";books[4] = "Hacking Exposed J2EE & Java";



• Acesso aleatório. Exemplo:File fTemp = new File(sAFile);RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(sAFile, "rw");String books[] = new String[5];books[0] = "Professional JPP";books[1] = "The Java Application Programming Interface";books[2] = "Java Security";books[3] = "Java Security Handbook";books[4] = "Hacking Exposed J2EE & Java";/*Escreve a partir do início*/for (int i = 0; i < books.length; i++) {

raf.writeUTF(books[i]);}


Professional JPP

The Java ApplicationProgramming Interface

Java Security

Java Security Handbook

Hacking Exposed J2EE & Java



raf.writeUTF(books[i]);}raf.seek(0); //volta ao início


Professional JPP


Java Security





raf.writeUTF(books[i]);}raf.seek(0); //volta ao inícioraf.writeUTF("Professional JSP"); //sobreescreve


Professional JSP


Java Security





raf.writeUTF(books[i]);}raf.seek(0); //volta ao inícioraf.writeUTF("Professional JSP"); //sobreescreveraf.seek(raf.length()); //vai para o final


Professional JSP


Java Security





raf.writeUTF(books[i]);}raf.seek(0); //volta ao inícioraf.writeUTF("Professional JSP"); //sobreescreveraf.seek(raf.length()); //vai para o finalraf.writeUTF("Servlet & JSP Programming"); //escreve (append)


Professional JSP


Java Security



Servlet & JSP Programming



raf.writeUTF(books[i]);}raf.seek(0); //volta ao inícioraf.writeUTF("Professional JSP"); //sobreescreveraf.seek(raf.length()); //vai para o finalraf.writeUTF("Servlet & JSP Programming"); //escreve (append)raf.seek(0); //início de novo


Professional JSP


Java Security






raf.writeUTF(books[i]);}raf.seek(0); //volta ao inícioraf.writeUTF("Professional JSP"); //sobreescreveraf.seek(raf.length()); //vai para o finalraf.writeUTF("Servlet & JSP Programming"); //escreve (append)raf.seek(0); //início de novo/*Lê linha por linha*/while (raf.getFilePointer() < raf.length()) {

System.out.println(raf.readUTF());}


Professional JSP


Java Security









Professional JSP


Java Security









Professional JSP


Java Security









Professional JSP


Java Security




…




System.out.println(raf.readUTF());}raf.close(); //fecha


Professional JSP


Java Security




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