Datafiler

1. Datafiler Hva er en datafil? side 2 Datafiler og strømmer side 3 Eksempel med lesing og skriving side 4-7 Sekvensielle datafiler – sammendrag side 8-9 Inn-/ut-klassene i Java side 10-11 Å lese tall fra en fil, klassen Scanner side 12 Å kommunisere med konsollet side 13 Hva skjer, tekstlig/binær dataoverføring side 14-15 Direkte tilgang til innholdet i en fil side 16-17 Hvordan lagre objekter på en fil / serialisering side 18-21 Sammendrag – datafiler side 22 Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

2. Hva er en datafil? • Hittil har programmene våre kommunisert med omverdenen via tastatur og skjerm. • Program kan også kommunisere med datafiler. • Eksempler på datafiler er filer du arbeider med i tekstbehandlere og editorer. • Datafiler gjør det mulig for programmet å ”huske” data fra kjøring til kjøring, brukeren trenger ikke å skrive inn alt på nytt. Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

3. Datafiler og strømmer • Vi betrakter dataene som sendes mellom program og fil som en strøm: • Data strømmer fra kilde til bestemmelsessted. • Begynner alltid med å åpne strømmen. • Fyller på strømmen når vi skal skrive til datafilen. • Tømmer strømmen når vi skal lese fra filen. • Til slutt lukker vi strømmen. • I programmet begynner vi med å knytte en strøm til den fysiske filen, vi åpner filen. • Strømmen er det objektet som vi sender meldinger til når vi skal lese eller skrive til filen. • Lukking av strømmen fører til at forbindelsen mellom strømmen og den fysiske filen opphører, vi lukkerfilen. • Det finnes mange strømklasser. Vi bruker dem på en spesiell måte: • Et objekt av én strømklasse blir gjerne argument til konstruktøren til en annen klasse. Dette gjentas inntil vi får en strøm som passer med det behovet vi har. Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

4. Eksempel på program som kommuniserer med en datafil Anne Eriksen Tove Ås Berit Jensen Toril Sollien Arne Håkonsen Anne Eriksen Tove Ås Berit Jensen programmet kjører programmet leser data fra datafilen programmet skriver data til datafilen navnefil.txt før kjøring av programmet navnefil.txt etter kjøring av programmet programmet leser data fra tastaturet brukeren skriver inn data Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

5. String filnavn = ”navnefil.txt” Å lese alle navnene fra filen FileReader leseforbTilFil = new FileReader(filnavn); BufferedReader leser = new BufferedReader(leseforbTilFil); String etNavn = leser.readLine(); String innlesteNavn = "Følgende navn er registrert:"; while(etNavn != null) { // null betyr filslutt innlesteNavn += ("\n" + etNavn); etNavn = leser.readLine(); } leser.close(); showMessageDialog(null, innlesteNavn); åpner filen data bør bufres leser en og en linje, og lagrer dem i et strengobjekt lukker strømmen, og dermed filen skriver navnene på skjermen Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

6. Lesing fra fil via strømmer ”klient” leser: BufferedReader leseforbTilFil: InputStreamReader innfil: FileInputStream klient sender meldingen readLine() til leser hvis bufferet er tomt, må leser fylle bufferet leseforbTilFil leser byte og omformer til char som legges i bufferet leser henter en linje fra bufferet og returnerer til klient readLine() [buffer tomt] fill() read() read() mange byte returneres mange Unicode-tegn returneres Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

7. Å skrive til fil FileWriter skriveforbTilFil = new FileWriter(filnavn, true); PrintWriter skriver = new PrintWriter(new BufferedWriter(skriveforbTilFil)); String nyttNavn = ”Peder Ås”; skriver.println(nyttNavn); skriver.close(); åpner filen data bør bufres, og vi ønsker å bruke println() som vi kjenner fra før skriver en linje til strømmen lukker strømmen, og dermed filen Vis programliste 12.1 side 428-429. Gjør oppgavene side 432 og 433. Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

8. Sekvensielle datafiler - sammendrag • En sekvensiell datafil åpnes for lesing eller skriving. • Lesing foregår alltid fra begynnelsen av filen. • Skriving kan foregå fra begynnelsen av filen (andre argument til FileWriter() er false), eller etter det som ligger på filen fra før (andre argument til FileWriter() er true). • En fil som programmet skal lese fra, må eksistere på forhånd. • En fil som programmet skal skrive til, blir laget dersom den ikke eksisterer på forhånd. Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

9. Lesing og skriving til fil - oversikt Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

10. Et lite utsnitt av inn-/ut-klassene i JDK 1.0 Object Object OutputStream InputStream FileInputStream FileOutputStream FilterOutputStream PrintStream Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

11. Et lite utsnitt av inn-/ut-klassene i JDK 1.1 og nyere Object Object Writer Reader InputStreamReader BufferedReader FileReader PrintWriter BufferedWriter OutputStreamWriter FileWriter Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

12. Å lese tall fra en fil, klassen Scanner • Et Scanner-objekt kan knyttes til et strømobjekt eller til en streng. • Kan skanne teksten etter data av ulike typer. • Kan kun skanne framover i teksten. Vis programliste 12.2 side 437. Gjør oppgaven side 438. Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

13. Å kommunisere med konsollet • Utskrift er velkjent: System.out.println() • Innlesing blir omtrent som ved lesing fra fil: InputStreamReader leseforbTilKonsoll = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader leser = new BufferedReader(leseforbTilKonsoll); System.out.print("Skriv fornavn: "); System.out.flush(); // tømmer bufferet etter at print() er brukt String fornavn = leser.readLine(); • I konsollvinduet: >java les Skriv fornavn: Åse Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

14. Hva skjer når tall skrives til / leses fra en fil? 11001 11001 int tall1 = 25; heltallet 25 på binær form int tall2 = Integer.parseInt(s); i primær- minnet 110010 110101 String s = leser.readLine() skriver.println(tall); på disken 110010 110101 Teksten ”25” består av tegnene ’2’ (kode 50 = 1100102) og ’5’ (kode 53 = 1101012). Teksten etterfølges av linjeskift, ikke vist her. Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

15. Tekstlig kontra binær overføring av data • Tekstlig overføring av (tall-)data • Filen kan leses av mennesker. • Omformingen til / fra binær form tar tid. • Dersom desimaltall skal beholde nøyaktigheten må en double skrives til fil med 15 sifre. • Binær overføring av (tall-)data • Dataene overføres direkte mellom primærminnet og datafilen. • Filen kan ikke leses av mennesker. • Ingen tid brukes til omforming mellom forskjellige representasjoner av tallet. • Dataene tar akkurat like stor plass på filen som i primærminnet. • Interface for binær dataoverføring • DataInput • DataOutput Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

16. Direkte tilgang til innholdet i en fil • Et objekt av klassen RandomAccessFile knyttes til en fil som kan åpnes for både lesing og skriving. • Vi kan flytte oss framover og bakover i filen ved å posisjonere filpekeren et antall byte framover eller bakover. • Klassen RandomAccessFile implementerer interfacene for binær dataoverføring. • Konstruktør: • RandomAccessFile(String filnavn, String modus) • modus = ”r” eller ”rw” • Metoder - alle kan kaste IOException: • long getFilePointer(), void seek(long pos), long length() • void close() • char readChar(), int readInt(), double readDouble() • void writeChar(int tegn), void writeInt(int heltall), void writeDouble(double desimaltall) Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

17. /* Leser hele filen */ fil.seek(0); // flytter til begynnelsen av filen try { while (true) { // stopper når EOFException kastes int t = fil.readInt(); System.out.println(t); } } catch (EOFException e) { } fil.close(); } } Eksempel import java.io.*; class DirekteTilgFil { public static void main(String[] args) throws IOException { RandomAccessFile fil = new RandomAccessFile("Direktefil.dat", "rw"); /* Skriver 10 heltall til filen */ for (int i = 0; i < 10; i++) fil.writeInt(i); long fillengde = fil.length(); System.out.println("Filen har lengde: " + fillengde); /* * Flytter filpekeren til tall nr 7, leser det, * ganger det med 10, og skriver det tilbake igjen */ fil.seek(6 * 4); // flytter forbi 6 tall, hver på 4 byte int tall = fil.readInt(); tall *= 10; fil.seek(6 * 4); // flytter filpekeren "tilbake" fil.writeInt(tall); /* Utskrift Filen har lengde: 40 0 1 2 3 4 5 60 7 8 9 */ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 fil.seek(6 * 4); 2 for (int i = 0; i < 10; i++) fil.writeInt(i); 3 fil.readInt(tall) Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

18. Hvordan lagre et objekt på fil? • Hvordan lagrer vi et objekt av klassen Oppussingsprosjekt på fil? class Oppussingsprosjekt { private String navn; private ArrayList <Flate>alleFlater = new ArrayList<Flate>(); private ArrayList <Maling>alleMalingstyper = new ArrayList<Maling>(); • Vi må plukke objektet fra hverandre og lagre hver enkelt dataverdi, for eksempel slik: skriv først antall flater til filen for (int i = 0; i < prosjekt.finnAntFlater(); i++) { Flate flaten = prosjekt.finnFlate(i); skriv navn, lengde og bredde til flaten, samt navn på malingstype } tilsvarende for alle malingstyper • En streng må lagres ved at tegnene legges i en tabell av char. Tabellen og tabellens lengde skrives til filen. • Ved innlesing må vi gjennomføre den omvendte prosessen. • Eller - ? Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

19. Serialisering • Java tilbyr serialisering av objekter. • Hele objektet lagres med én setning. • Filen er ikke lesbar i en editor. • Filen er sekvensiell og åpnes for lesing eller skriving. • Å skrive objektet enLeilighet til fil: FileOutputStream utstrøm = new FileOutputStream("leilighet1.ser"); ObjectOutputStream ut = new ObjectOutputStream(utstrøm); ut.writeObject(enLeilighet); ut.close(); • Å lese objektet fra fil: FileInputStream innstrøm = new FileInputStream("leilighet1.ser"); ObjectInputStream inn = new ObjectInputStream(innstrøm); Object obj = inn.readObject(); …eventuell casting til Oppussingsprosjekt …gjøre noe med objektet inn.close(); Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

20. Hva må til for at et objekt skal kunne serialiseres? • Klasser som beskriver serialiserbare objekter må implementere interfacet java.io.Serializable. • Enkelt! Det inneholder ingen metoder. • I vårt tilfelle: • class Flate implements java.io.Serializable { • class Maling implements java.io.Serializable { • class Oppussingsprosjekt implements java.io.Serializable { • De aller fleste klassene i SDK implementerer Serializable • Hva skjer i serialiseringsprosessen? • Objektvariabler lagres, klassevariabler lagres ikke. • Informasjon om hver enkelt klasse, inkludert versjon, lagres. • En referanse til et objekt fører til at objektet lagres første gang referansen påtreffes. Objektet får da et serienummer. Neste gang referansen påtreffes, lagres bare serienummeret. • Dersom klassen forandrer seg (ny versjon blir laget) mellom skriving og lesing av filen kastes unntaket InvalidClassException. Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

21. Vis programliste 12.4 side 443-445 Gjør oppgavene side 447. Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.

22. Sekvensielle datafiler med tekstlig overføring av data (kap. 12.1-12.7) Åpnes for lesing eller skriving. Leser linjevis med readLine(). Skriver med print() og println(). Eventuelle data av talltyper blir omformet til/fra tekst. Konsollet er et spesialtilfelle av denne typen fil. Kan lage en fil av denne typen i en editor. Binær overføring av data (kap. 12.8) Data, også data av talltyper, overføres uten omforming. En fil med slike data må alltid lages av et program. Filer med direkte tilgang (kap. 12.9) Kan åpnes for både lesing og skriving. Ikke sekvensiell: Kan flytte filpekeren framover og bakover. Data overføres binært. Kun data av typen char vil være lesbare i en editor. Serialisering (kap. 12.10) Skriver og leser hele objekter. Sekvensiell behandling av filen. Filen er ikke lesbar i en editor (tekster vil kunne gjenfinnes blant mye annet). Sammendrag - datafiler Kun til bruk i tilknytning til læreboka ”Programmering i Java” skrevet av Else Lervik og Vegard B. Havdal, 3.utgave, Stiftelsen TISIP og Gyldendal Akademisk 2004.