IO/NIO Ввод-вывод

IO/NIO Ввод-Вывод

Потоковый ввод-вывод (java.io)

InputStream - читать байты
OutputStream - писать байты
Reader - читать символы
Writer - писать символы

InputStream

int read() -> -1 или 0..255
int read(byte[] b) -> кол-во прочитанных байт
int read(byte[] b, int offset, int length) -> кол-во прочитанных байт
long skip(long n) -> кол-во пропущенных байт
int available() -> кол-во байт доступных без блокировки
void mark(int readlimit)
void reset()
boolean markSupported()
Java 9 и выше
byte[] readAllBytes() -> все содержимое. Java 9+
byte[] readNBytes(int len) -> не больше len байт. Java 11+
byte[] readNBytes(byte[] b, int offset, int length) -> кол-во прочитанных байт до ошибки или конца потока. Java 11+
void skipNBytes(long n) -> пропускает n байт
long transferTo(OutputStream out) -> перекачивает в выходной поток. Java 9+
static InpytStream nullInputStream() -> пустой поток. Java 11+

Реализации InputStream

FileInputStream - файл
ByteArrayInputStream - массив байт
BufferedInputStream - буферизированная обертка
DataInputStream - структурированные двоичные данные
PipedInputStream - плохой, негодный
ZipFile.getInputStream(ZipEntry) - файл из зипа (без распаковки!)
Process.getInputStream() - стандартный вывод процесса
URL.openStream() - содержимое по URL(http/https/ftp/file/etc)
….

Пример InputStream
Вычитать все в массив заданного размера

class Main {
    static void readFully(InputStream is, byte[] b) throws IOException {
        int offset = 0;
        while (offset < b.length) {
            int count = is.read(b, offset, b.length-offset);
            if (count == -1) {
                throw new IOException("Stream has less than " + b.length + " bytes");
            }
            offset += count;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
      byte[] b = new byte[100];
      readFully(System.in, b);
      System.out.println(Arrays.toString(b));
    }
}

URL (HTTP-клиент для бедных)

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    InputStream is = new URL("http://www.google.com").openStream();
    System.out.println(new String(is.readAllBytes(), StandardCharsets.UTF_8));
  }
}

HttpClient (Java 11) - гибко

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
    HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
            .uri(URI.create("http://google.com/"))
            .build();
    client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
            .thenApply(HttpResponse::body)
            .thenAccept(System.out::println)
            .join();
  }
}

Закрываем явно

Пример:

/* НЕ правильный подход*/
class Main {
  public static void main(String[] args) {
    InputStream f = new FileInputStream("/etc/passwd");
    int b = f.read();
    f.close();
  }
}
/* Правильный подход */
class Main {
  public static void main(String[] args) {
    InputStream f = new FileInputStream("/etc/passwd");
    try {
      int b = f.read();
    } finally {
        f.close();
    }
  }
}
/* Лучший подход */
class Main {
  public static void main(String[] args) {
    try(InputStream in = new FileInputStream("/etc/passwd");
        OutputStream out = new FileOutputStream("/etc/passwd.bak")) {
        in.transferTo(out);
    }
  }
}

OutputStream

void write(int b) -> пишет 8 младших бит
void write(byte[] b) -> пишет весь массив (если не упал, то все записал)
void write(byte[]b, int offset, int length) -> пишет часть массива
void flush()
void close()
static OutputStream nullOutputStream() -> пишет сколько влезет (Java 11)

Реализации OutputStream

FileOutputStream - файл
ByteArrayOutputStream - массив байт
BufferedOutputStream - буферизированная обертка
PrintStream - для удобства печати (System.out)
DataOutputStream - структурированные двоичные данные
PipedOutputStream - плохой (не использовать)
Process.getOutputStream() - стандартный ввод процесса
URL.openConnection().getOutputStream() - писать в URL (HTTP POST)
….

Пример OutputStream

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    baos.write(0x01);
    baos.write(0x02);
    baos.write(0x03);
    byte[] result = baos.toByteArray();
    System.out.println(Arrays.toString(result));    // [1, 2, 3]
  }
}

Reader

int read() -> -1 или 0..0xFFFF
int read(char[] cb) -> кол-во прочитанных символов
int read(char[] cb, int offset, int length) -> кол-во прочитанных символов
long skip(long n) -> кол-во пропущенных символов
boolean ready() -> можно ли прочитать хоть что-то без блокировки
void mark(int readlimit)
void reset()
boolean markSupported()
long transferTo(Write out) - Java 10
static Reader nullReader() - Java 11

Реализации Reader

InputStreamReader - InputStream + charset
FileReader - осторожно
- Java 11: FileReader(file, charset)
- Java 18: UTF-8 by default
StringReader
BufferedReader extends Reader
- String readLine()
- Stream< String >lines()
….

Writer

void write(int b) -> пишет 8 младших бит
void write(char[] cb) -> пишет весь массив (если не упал, то все записал)
void write(char[]cb, int offset, int length) -> пишет часть массива
void write(String str) - пишет всю строку, если не упал
void write(String str, int offset, int length) - пишет часть строки
void flush()
void close()
static Write nullWriter() -> пишет, сколько влезет (Java 11)

Реализации Writer

OutputStreamReader - OutputStream + charset
FileWriter - осторожно
- Java 11: FileWriter(file, charset)
- Java 18: UTF-8 by default
StringWriter
BufferedWriter

java.io.File

~~new File(parentDirectory + “/” + fileName);~~~~
~~new File(parentDirectory + File.separator + fileName);~~
new File(parentDirectory, fileName);
Mетоды
getName()/getPath()/getParent()/getParentFile()
getAbsoluteFile()/getAbsolutePath()
getCanonicalFile()/getCanonocalPath()
exists()/canRead()/canWrite()/canExecute()/length()
isDirectory()/isFile()/isHidden()
createNewFile()/mkdir()/mkdirs()
renameTo()/delete()
list([filter])/listFiles([filter])

java.nio.file.Path/Paths/Files

Path p = Paths.get("/etc/passwd");
Path p = Paths.get(parentDirectory, fileName);
Path p = Paths.get("foo", "bar", "baz");
Java 11+
Path p = Path.of("/etc/passwd");
Path p = Path.of(parentDirectory, fileName);
Path p = Path.of("foo", "bar", "baz");
Path (Comparable)
- getFileName()
- getParent()
- getRoot()
- resolve(Path/String), resolveSibling(Path/String)
- isAbsolute(), toAbsolutePath()
- startsWith(Path/String), endsWith(Path/String)
- getName(int), getNameCount(), iterator()
- toString(), toFile(), toUri()
- register(WatchService, WatchEvent.Kind...)
Files
- copy()
- move()
- delete(), deleteIfExist()
- createFile(), createDirectory(), createDirectories()
- createLink(), createSimbolicLink()
- createTempFile(), createTempDirectory()
- readAllBytes(), readAllLines()
- write(byte[], iterable<String>)
- lines, list, walk -> Stream
- walkFileTree()
- exist, size, getAttribute, isDirectory, isRegularFile, isSimbolicLink...
- newBufferedReader, newInputStream, newOutputStream, newByteChannel

Примеры:

import java.io.File;

/* Пример плохого кода */
public class Listing {
  public static void main(String[] args) {
    var etcDirectory = new File("/etc");
    for (String fileName : etcDirectory.list()) {
      System.out.println("File: " + fileName);
    }
  }
} 

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;

/* Пример допустимого кода */
public class Listing {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    var etcDirectory = Paths.get("/etc");
    try (var stream = Files.list(etcDirectory)) {
      stream.forEach(fileName -> System.out.println("File: " + fileName));
    }
  }
}

PREVIOUSStream API

NEXTMultithreading in Java