1. Streamy pojem stream životný cyklus streamu súborové streamy výnimky
binárny
textový
životný cyklus streamu
súborové streamy
výnimky
bufferované streamy
stream a klávesnica

2. Vstupno-výstupné operácie
ak chceme získavať údaje z, alebo posielať údaje do miesta iného ako náš program, potrebujeme vytvoriť komunikačný kanál pre prenos informácií
kanál označuje sa ako stream
možno si ho predstaviť ako trubku (stream), ktorej koniec máme k dispozícii
z trubky nám môžu údaje vypadávať (po jednom, sekvenčne za sebou)
alebo ich do nej môžeme vkladať (opäť po jednom)
prostredníctvom streamov vieme pristupovať k:
pamäti
súboru
používateľskému vstupu/výstupu
IP sieti a pod.

3. Streamy v Jave
knižnica java.io obsahuje komplexnú hierarchiu (viď tutorial)
základné rozdelenie:
binárne (abstraktné triedy InputStream, OutputStream)
pracujú so surovými bajtami (číselné hodnoty reprezentujúce napr. znaky – ASCII, Unicode)
textové (abstraktné triedy Reader, Writer)
prekladajú bajty (resp. skupiny bajtov) podľa nastavenia prostredia: 1 znak = 1 alebo 2 bajty 3

4. Základy práce so streamom
životný cyklus:
vytvorenie
otvorenie – stream sa často otvára už pri vytvorení, pokiaľ však otvorený nebol, je nutné túto operáciu vykonať (alokácia potrebných systémových prostriedkov)
vlastná práca – vykonávajú sa potrebné operácie (volanie metód streamu)
uzatvorenie – nutné z dôvodov:
nezapísania údajov v cache
zablokované pre ostatné objekty/procesy/používateľov 4

5. Ošetrenie chýb všetky chybové stavy sú riešené výnimkami
základná výnimka IOException
výnimka je povinná
bez jej použitia program neskompilujete
je spoločná pre všetky streamy
každý príkaz streamu v nej musí byť uzavretý 5

6. Súborový stream FileInputStream, FileOutputStream – príklad
Vygenerujte pole náhodných čísel a zapíšte ho do súboru. 6

7. Riešenie - počiatočné public static void main(String[] args) {
int[] pole= new int[10];
// nacitanie hodnot do pola
for(int i=0;i<pole.length;i++) {
pole[i] = (int) (Math.random()*100); }
// vytvorenie vystupneho streamu na subor „udaje.dat“
// a sucasne jeho otvorenie/vytvorenie
OutputStream ff = new FileOutputStream("udaje.dat");
// zapis do streamu ff – zapisuje sa hodnota bajt
ff.write(pole[i]);
// uzatvorenie file streamu
ff.close(); 7

8. Riešenie - problém 8

9. Zdroj problému už spomenutá výnimka
udalosť, ktorá vzniká počas behu programu a prerušuje normálny tok inštrukcií
obvykle ide o chybu
výnimky sa odchytávajú prostredníctvom bloku try – catch – finally
try = skús
ohraničuje blok príkazov, v ktorom môže dôjsť k chybe
catch = odchyť (chybu)
ukončuje blok príkazov a zároveň popisuje, čo sa má stať, ak ku chybe došlo (napr. vypísať info)
finally = ukončenie
kód, ktorý sa má vykonať aj v prípade výnimky, aj ak k nej nedôjde (napr. uvoľnenie pamäte) 9

10. Príklad výnimky int i; String s; ... try { i=Integer.parseInt(s); }
catch(NumberFormatException e)
System.out.println("Retazec nie je cislo!"); 10

11. Príklad výnimky II. IOException – vstupno/výstupná výnimka ... try {
subor.close(); }
catch (IOException e)
System.out.println("Chyba:"+e.getMessage());
IOException – vstupno/výstupná výnimka
detailnú informáciu o nej možno získať z metódy getMessage 11

12. Vráťme sa k súboru int[] pole= new int[10];
public static void main(String[] args) {
int[] pole= new int[10];
for(int i=0;i<pole.length;i++) {
pole[i] = (int) (Math.random()*100);
System.out.println(pole[i]); }
try {
OutputStream ff = new FileOutputStream("udaje.dat");
ff.write(pole[i]);
ff.close();
} catch (IOException e) {
// ak pride k chybem vypise sa ku akej
System.out.println(e.getMessage()); 12

13. Údaje v súbore zápis nám uložil údaje, tu sú ich podoby 65 38 44 60 1847 74 27 14 36 13

14. Načítanie údajov - analógia
// nacitavame aj znak konca suboru, pole musi byt vacsie
int[] pole= new int[20];
int i=0; // ukazovatel na nacitavany prvok v poli
try
{ // InputStream sluzi na citanie
InputStream ff = new FileInputStream("udaje.dat"); do {
pole[i] = ff.read(); // do pole[i] nacita bajt z ff
i++; // dalsi prvok
// ak sa precita -1 je to info o konci suboru
} while (pole[i]>-1);
ff.close(); // zavretie suboru
} catch (IOException e) { // lapame vynimku
System.out.println(e.getMessage()); // vypis detailu } 14

15. Overenie funkčnosti výnimky
ak si chcete overiť fungovanie odchytávania chýb, vymažte súbor a spustite program, ktorý sa ho pokúsi otvoriť 15

16. Textový súbor
prepíšte obsah súboru na text a pokúste sa ho v Jave prečítať a vypísať v textovej podobe.
čítanie a výpis predošlým spôsobom zrejme veľa úžitku neprinesie
prečítané údaje (bajt) pretypujeme na char (pretypovanie poznáme už z minulej prednášky):
je však potrebné ošetriť prečítanie konca súboru
pretypovanie hodnoty -1 na char vráti nedefinovanú hodnotu 16

17. Čítanie znakov char[] pole = new char[20]; // pole je znakove
int cislo,i=0;
try
{ InputStream ff = new FileInputStream("udaje.dat"); do {
cislo = ff.read(); // precita udaj zo suboru ako bajt
if (cislo>-1) { // ak nie je koniec
pole[i] = (char) cislo; // pretypuje udaj na char
i++; // zvysi pocet precitanych prvkov }
} while (cislo>-1); // a zisti ci bol koniec suboru
ff.close(); // zavrie subor
} catch (IOException e) { System.out.println(e.getMessage()); } 17

18. Diskusia čítanie súboru po bytoch však nie je naším cieľom
v prípade Unicode by sme už museli znak vytvárať z dvojice bajtov a počas práce by sme určite narazili na množstvo ďalších obmedzení
práca s bajtami je navyše veľmi neefektívna:
každé prečítanie a každý zápis sa vykonáva priamo na zdroji (na fyzickom zariadení) => zaťažovanie súborového systému, zdržiavanie, opotrebúvanie hardvéru atď.
pre prácu s textom, ktorá tvorí veľkú väčšinu práce je žiaduce používať „bezpečnejšie“ typy:
Reader, Writer 18

19. Bufferované streamy
streamy, ktoré okrem základných operácií obsahujú buffer (vyrovnávaciu pamäť) a sadu ďalších operácií, prostredníctvom ktorých optimalizujú prístup k údajom
bufferovaný stream vytvárame obvykle tak, že mu ako vstupný parameter konštruktora zadáme podriadený stream, napr.:
BufferedReader br =
new BufferedReader(new FileReader("subor.txt"));
umožňuje čítanie riadkov:
s = br.readLine()
najvrchnejší „stream“ pri svojom zavretí uzavrie aj všetky „nižšie postavené“ 19

20. Textový súbor
Napíšte program schopný prečítať zadaný textový súbor po riadkoch a vypísať ich. 20

21. Riešenie String riadok; try {
// vytvorim filereader na čítanie z textového suboru
FileReader ff = new FileReader("udaje.txt");
// „zabalim ho“ do bufferovanej triedy
BufferedReader subor = new BufferedReader (ff);
do {
riadok = subor.readLine(); // precitam riadok
// ak nebol koniec suboru (hodnota null) vypisem
if (riadok != null ) System.out.println(riadok);
} while (riadok != null); // kym nie je koniec sub.
subor.close(); // zavriem najvrchnejsi stream }
catch (IOException e) {
System.out.println(e.getMessage()); 21

22. Textový súbor
Napíšte program, ktorý vygeneruje zadaný počet náhodných celých čísel a uloží ich do textového súboru.
pri riešení použite InputDialog, v našom riešení nastavíme hodnotu v kóde 22

23. Textový súbor
Zabezpečte, aby každé číslo bolo uložené v osobitnom riadku. 23

24. Riešenie int cislo, pocet=10; String txt; try
{// pre zapis zase File- a Buffered-Writer
FileWriter ff = new FileWriter("cisla.txt");
BufferedWriter subor = new BufferedWriter (ff);
for(int i=0;i<pocet;i++) {
cislo = (int) (-500+Math.random()*1001); // nah. cislo txt = Integer.toString(cislo); // prevod na string
subor.write(txt);// zapis textu do suboru
subor.newLine(); // odriadkovanie, resp. doplnenie „/n“ }
subor.close(); // zatvorenie suboru
catch (IOException e) {
System.out.println(e.getMessage()); } 24

25. Štandardný vstup (klávesnica)
údaje prichádzajú do programu cez buffer
na začiatku bolo preto pre nás jednoduchšie volať InputDialog, ktorý vracal string
niekedy je však nevyhnutné použiť aj konzolový vstup 25

26. Štandardný vstup (kód)
cez InputStreamReader „tečú“ znaky z System.in a následne sa preklápajú do BufferredReadera, odkiaľ už vieme prečítať celý riadok
try {
// vytvorim kb ako stream zo vstupu
InputStreamReader kb = new InputStreamReader (System.in);
// „obalim“ ho buferom
BufferedReader bufer = new BufferedReader (kb);
// ten disponuje metodou na precitanie riadku
// ukoncenie riadku na vstupe oznamim Enterom
String vstup = bufer.readLine();
// koniec prace s buferom
bufer.close();
}catch (IOException e) {
System.out.println(e.getMessage()); } 26

27. Štandardný vstup po znakoch
analógia, čítam vstup kým nestlačím Enter
následne sa začne spracúvať buffer
vstupy prekladám z bajtov na char
prípadne vkladám do stringu moje vstupy
dôležitou je podmienka ukončenia
napr. Enter? (ukončovací znak \n)
iný znak (0, x a pod.) 27

28. Štandardný vstup po znakoch
String vstup="";
char znak;
int i=0;
try {
InputStreamReader kb = new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader bufer = new BufferedReader (kb);
do {
i = bufer.read(); // udaj vstupi ako cislo bajt
znak = (char) i; // pretypuje sa na znak
// prida sa k vstupnemu retazcu
vstup = vstup + String.valueOf(znak); System.out.println("data:"+vstup); // kontrolny vypis
} while (znak != '\n'); // ukoncovacia podmienka-ENTER
bufer.close(); // uzatvorenie buffera }
catch (IOException e) {
System.out.println(e.getMessage());} 28

29. Príklady na riešenie
Napíšte program, ktorý pre číselné údaje uložené v súbore „data.txt“ ako text – každé číslo na samostatnom riadku, nájde maximum.
V textovom súbore, ktorého názov zadajte prostredníctvom InputDialogu nájdite:
najdlhší a najkratší riadok (vypíšte ich poradové číslo a obsahujúci text),
najdlhšie a najkratšie slovo (vypíšte slová),
* všetky slová, ktoré neobsahujú samohlásky.
Zistite, koľko sa v zadanom súbore nachádza:
riadkov,
slov,
viet.
Skopírujte údaje zo súboru data.txt do súboru data1.txt tak, že veľké písmená zameníte za malé a malé za veľké.
Pre zadaný súbor zistite počty jednotlivých písmen (‘a’-’z’, ‘A’-’Z’). V záverečnom výstupe vypíšte len tie písmená, ktoré sa v súbore nachádzajú aspoň raz.
Pre zadaný súbor vytvorte súbor „zrkadlo.txt“, v ktorý bude obsahovať:
zrkadlové riadky pôvodného súboru
*v každom riadku budú zrkadlové obrazy slov (napr. mama ma emu – amam am ume) 29