Các dòng nhập/xuất (Input/Output Streams)

 Khái niệm  Dòng bộ đệm  Nhập/xuất với tập tin  Tuần tự hóa

Nội dung

 Dòng (stream) là một sự biểu diễn trừu tượng dữ liệu được kết nối với một số thiết bị vào hay ra

Giới thiệu

 Hỗ trợ sẵn bộ đệm tự động (buffering)  Hỗ trợ sự biểu diễn của các dòng sử

Java Stream

dụng sự trừu tượng hóa mức cao (khác với bytes) ◦ Đọc/ghi các kiểu dữ liệu đơn nguyên ◦ Đọc/ghi các đối tượng ◦ Định dạng sẵn các dòng ký tự bao gồm sự chuyển đổi qua lại với các biểu diễn khác (như int, double,…)

 Các lớp stream chính ở trong gói java.io.*  Hai lớp trừu tượng chính

◦ InputStream  int read()  int read(byte[] b)  int read(byte[] b, int off, int len)

◦ OutputStream  void write(int b)  void write(byte[] b)  void write(byte[] b, int off, int len)

 Cung cấp chức năng cơ bản cho việc đọc dữ liệu đến một luồng theo dạng các byte thô

Các lớp stream cơ bản

 Nhiều lớp dẫn xuất tồn tại để cung cấp

InputStream và OutputStream

các chức năng chuyên dụng.  Các lớp dẫn xuất đáng chú ý:

◦ FileInputStream, FileOutputStream ◦ BufferedInputStream, BufferedOutputStream ◦ ObjectInputStream, ObjectOutputStream ◦ PrintStream

 Và còn nhiều hơn

 Ví dụ chương trình đọc dữ liệu từ một tập tin theo

từng byte (đọc một byte tại một thời điểm).

Ví dụ: FileInputStream

 Ví dụ trước không có hiệu quả bởi vì nó đọc trực tiếp từ file một byte tại một thời điểm  chậm

 Chúng ta có thể dùng lớp

Các dòng bộ đệm

BufferedInputStream bao bọc lớp FileInputStream để đọc khối dữ liệu lớn hơn và lưu giữ trong một bộ đệm sử dụng cho việc đọc.

File

FileInputStream

BufferedInputStream đọc dữ liệu từ file trong các khối lớn và lưu giữ dữ liệu trong một bộ đệm bên trong

BufferedInputStream

Bộ đệm

Sau đó, bạn có thể đọc dữ liệu từ BufferedInputStream và dữ liệu được đọc từ bộ đệm thay vì trực tiếp từ file trên mỗi lần đọc

Java Program { … … }

Các dòng bộ đệm

 Ví dụ sử dụng lớp BufferedInputStream bao

Ví dụ: BufferedInputStream

bọc lớp FileInputStream để đọc dữ liệu từ file:

 Thông thường, các thiết bị vào/ra kết hợp với một dòng được biểu diễn như một dãy các ký tự. ◦ Những tập tin văn bản, dữ liệu vào bằng bàn phím,

đầu ra cuối,…

 Việc xử lý trực tiếp với các byte thô của dữ

Các dòng ký tự

liệu khi muốn làm việc với văn bản trong Java theo định dạng Unicode là rất khó khăn

 Hai lớp trừu tượng chính để giải quyết điều

này ◦ Reader ◦ Writer

 Giống như các lớp InputStream và OutputStream, các lớp Reader và Writer cũng có nhiều lớp dẫn xuất

 Đáng chú ý InputStreamReader

◦ Dùng làm lớp bao bọc cho các đối tượng InputStream. ◦ Chuyển đổi các byte thô khi chúng được đọc từ InputStream

thành các ký tự Unicode.

◦ Ví dụ:

 FileInputStream fs = new FileInputStream(“Employee.dat”)  InputStreamReader inp = new InputStreamReader (fs));

 Thường dùng BufferedReader

◦ Dùng làm lớp bao bọc cho lớp InputStreamReader ◦ Ví dụ: BufferedReader kb = new BufferedReader( new

InputStreamReader(System.in));

Reader và Writer

 Java cung cấp sẵn các dòng cho đầu vào, đầu ra,

Các dòng chuẩn

và lỗi chuẩn ◦ System.in (InputStream) ◦ System.out (PrintStream) ◦ System.err (PrintStream)

 Hai đối tượng System.out và System.err có

kiểu PrintStream khá hữu ích cung cấp các cơ chế để in các kiểu dữ liệu cơ sở cũng như chuỗi vào dòng

 System.in có kiểu InputStream là đối tượng

nhập chuẩn, thông thường chúng ta phải bao bọc nó để dễ dàng sử dụng hơn

 Như đã thấy, chúng ta có thể bao bọc lớp

InputStreamReader ngoài InputStream để làm cho chúng trở nên hữu ích trong việc đọc dữ liệu ký tự  Sử dụng lớp bộ đệm BufferedReader cung cấp một phương thức readLine() cho chức năng bổ sung.

Đọc dữ liệu từ bàn phím

 Lớp StreamTokenizer cung cấp chức năng tương tự như StringTokenizer ngoại trừ nó mạnh hơn và lấy dữ liệu của nó từ một Reader thay vì một String

 Theo mặc định nó đoán nhận các số,

StreamTokenizer

chuỗi, từ, chú thích, và khoảng trắng như các dấu hiệu (token)

 Các dấu hiệu có thể được đọc một tại một thời điểm và kiểu của chúng có thể được xác định để xử lý chúng

 Biểu diễn tên đường dẫn của một file

Lớp File

(pathname) mà file có thể có hay không tồn tại.

 Không thật sự đại diện cho chính file!  Cung cấp sự hỗ trợ cho các thao tác như kiểm tra nếu một file/thư mục tồn tại, nó là file hay thư mục, kiểm tra quyền truy cập đọc/ghi, tạo và xóa file,…

 Dùng cho sự tạo các đối tượng dòng file

 Các đối tượng File có thể được tạo cho cả các

Lớp File

file lẫn thư mục

 Cũng hỗ trợ cho các dấu tách đường dẫn. ◦ Trên Unix tách đường dẫn là /, trong khi trên

Windows là \ (được biểu diễn \\).

◦ Tuy nhiên, cả hai dấu tách đều hợp lệ trên Windows.

 exists() - kiểm tra file tồn tại  isDirectory() - kiểm tra file là một thư mục  isFile() - kiểm tra file thực sự là một file  isHidden() - kiểm tra file là ẩn  canRead() - kiểm tra file có thể được đọc bởi

Một số phương thức lớp File

người sử dụng hiện thời

 canWrite() - kiểm tra file có thể được ghi bởi

người sử dụng hiện thời

 getAbsolutePath() - trả lại đường dẫn tuyệt

đối

 getAbsoluteFile() - trả lại một đối tượng File  …

 Các đối tượng File có thể được dùng tạo ra các đối tượng dòng như FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, hay FileWriter.  Đơn giản cung cấp đối tượng File vào trong một trong số những phương thức khởi tạo thích hợp

 Ví dụ:

Các dòng File

 Như đã thấy, cách xử lý các dòng có thể dòng

Các dòng dữ liệu

các byte hoặc dòng các ký tự

 Đôi khi chúng ta muốn một mức độ trừu

tượng cao hơn và mong muốn đọc và ghi dữ liệu tới các dòng theo dạng của các biến dữ liệu đơn hay toàn bộ đối tượng lớp. ◦ Lưu thông tin trạng thái chương trình vào một file ◦ Gửi các biến dữ liệu cho các luồng (thread), các tiến

trình khác nhau hay gửi qua mạng

◦ Nhiều ví dụ khác

 Java có sẵn các lớp dòng tự động kiểm soát việc chuyển đổi thông tin này thành các byte thô cần thiết

 Java cung cấp hai lớp DataInputStream và

DataOutputStream tương ứng cho phép bạn đọc và ghi các kiểu dữ liệu đơn nguyên tới các dòng vào/ra.

 Lớp DataInputStream

◦ readByte() ◦ readChar() ◦ readDouble() ◦ readFloat() ◦ readInt() ◦ …

 Lớp DataOutputStream có các phương thức write

tương ứng

Các dòng dữ liệu

Ví dụ

 Thông thường, chương trình của chúng ta

Dòng dữ liệu lớp

không chỉ gồm có các kiểu dữ liệu đơn, chúng ta cũng có thể muốn để đọc và ghi các lớp vào các dòng

 Java cung cấp hai lớp để thực hiện điều này là ObjectInputStream và ObjectOutputStream.

 Các lớp ObjectInputStream và

ObjectOutputStream cung cấp chức năng tương tự như DataInputStream và DataOutputStream, ngoại trừ chúng cũng có hỗ trợ để đọc và ghi dữ liệu đối tượng thông qua các phương thức readObject() và writeObject().

 Các đối tượng chỉ có thể được ghi vào một

Sự tuần tự hóa (Serialization)

dòng nếu chúng là một kiểu lớp mà hiện thực giao tiếp Serializable.

 Đa số các lớp có sẵn trong Java hiện thực giao

tiếp Serializable

 Serializable không định nghĩa bất kỳ phương thức nào. Vì thế, để tạo một lớp do người sử dụng định nghĩa có khả năng được ghi vào một dòng, thông thường bạn chỉ cần thêm “implements Serializable” trong khai báo lớp.

 Có quy định bắt buộc trong việc ghi các đối tượng vào dòng đó là không chỉ lớp cần hiện thực giao tiếp Serializable, mà tất cả các thành viên của lớp cũng phải là Serializable.

 Nếu một thành viên của lớp Serializable, nó có thể được khai báo transient và khi đối tượng được ghi vào một dòng, thành viên đó sẽ được ghi với giá trị null.

Sự tuần tự hóa (Serialization)

Tóm tắt

Bài Tập