Inleiding Informatica

Hoofdstuk 5: Bestanden
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
Bestanden op de harde schijf
• Gegevens in bestanden op de harde
schijf (“disk files”) zijn persistent.
– Blijft bestaan ook als we de computer
uitzetten
• Disk files kunnen grote hoeveelheden
informatie bevatten.
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
2
Bestand
• Bevat data (gegevens)
– Een brief, een lijst van namen, een
prijslijst van onderdelen, ….
• Heeft een naam
– Naamgeving kan onderworpen zijn aan
regels
– Afhankelijk van het computer systeem
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
3
Operaties op bestanden
• Een bestand aanmaken
• Gegevens “wegschrijven” op een bestand
• Een bestand verwijderen (samen met de
inhoud)
• Een bestand hernoemen
• De inhoud van een bestand overschrijven
• De inhoud van een bestand opvragen (“lezen”)
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
4
De klasse File
• Instantie (object) van de klasse File
laat toe om naar een bestand te
refereren.
• Constructor
new File(bestandsnaam)
File f1, f2 ;
f1 = new File(“brief”);
f2 = new File(“onzin”);
Opgelet! New File maakt geen nieuw bestand aan, enkel een nieuw
object. Bestand hoeft niet te bestaan
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
5
De klasse File (2)
• Bestand verwijderen
– Methode delete()
File f ;
f = new File(“onzin”);
f.delete();
• Bestand hernoemen
– Methode renameTo(fileObject)
File f1, f2 ;
f1 = new File(“onzin”);
f2 = new File(“rommel”);
f1.renameTo(f2);
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
6
Schrijven op een bestand (1)
• Om op een bestand te kunnen schrijven is
een “stream” (soort kanaal) nodig
– Een opeenvolging van data eenheden
Stream
Java
Programma
data
Bestand
op disk
• Deze streams zijn objecten van de klasse
FileOutputStream
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
7
De klasse FileOutputStream
• Constructor
new FileOutputStream(fileObject)
File f = new File(“vrienden”);
FileOutputStream fs = new FileOutputStream(f) ;
– Deze constructor opent het bestand vrienden om
er op te schrijven (of overschrijven)
– Indien het bestand niet bestaat wordt een
bestand gemaakt.
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
8
Schrijven op een bestand (2)
• FileOutputStream object alleen is nog niet
voldoende.
We willen een opeenvolging van karakters kunnen schrijven:
– Object van de klasse PrintStream
• Constructor
new PrintStream(fileOutputStreamObject)
File f = new File(“gegevens.out”);
FileOutputStream fs = new FileOutputStream(f) ;
PrintStream pf = new PrintStream(fs) ;
• Methoden: print en println
pf.println(“hallo bestand”);
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
9
Schrijven op een bestand (3)
Overzicht
– Maak File object om naar het bestand te
refereren
– Maak FileOutputStream object om het kanaal naar
het bestand te representeren
– Maak PrintStream object om kanaal te zien als
opeenvolging van karakters.
– Gebruik de print en println methoden om gegevens
weg te schrijven
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
10
File f = new File(“gegevens.out”);
FileOutputStream fs = new FileOutputStream(f) ;
PrintStream pf = new PrintStream(fs) ;
Of
PrintStream pf = new PrintStream(
new FileOutputStream(
new File(“gegevens.out”) ) ) ;
pf.print en pf.println vervangt de eventuele inhoud van
het bestand door nieuwe inhoud!
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
11
Voorbeeld
• Schrijf zowel op het scherm als op een file
import java.io.*;
class Programma1 {
public static void main(String[] arg) throws IOException
{
File backupFile;
FileOutputStream backupFileStream ;
PrintStream backup ;
Voor het geval er iets verkeerd gaat.
Bv. een bestand maken als je dat niet mag
backupFile = new File(“backup”);
backupFileStream = new FileOutputStream(backupFile);
backup = new PrintStream(backupFileStream);
System.out.println(“Dit is mijn eerste Java programma”);
backup. println(“Dit is mijn eerste Java programma”);
System.out.println(“maar niet mijn laatste.”);
backup.println(“maar niet mijn laatste.”);
} }
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
12
Lezen van een bestand (1)
• Om van een bestand te kunnen lezen is er ook
een stream nodig
Java
Programma
data
Bestand
op disk
• Nu een FileInputStream nodig:
– object van de klasse FileInputStream
Constructor new FileInputStream(fileObject)
File f = new File(“gegevens”);
FileInputStream fs = new FileInputStream(f) ;
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
13
Lezen van een bestand (2)
• We willen nu de input stream zien als
een opeenvolging van karakters
– Object van de klasse InputStreamReader
Java
Programma
ha l l o
karacters
Bestand
op disk
File f = new File(“gegevens”);
FileInputStream fs = new FileInputStream(f) ;
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fs);
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
14
Lezen van een bestand (3)
• Echter objecten van de klasse
InputStreamReader erkennen het einde van een
lijn niet.
• BufferedReader objecten kunnen dit wel
File f = new File(“gegevens”);
FileInputStream fs = new FileInputStream(f) ;
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fs);
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
– Methode readLine om een lijn te lezen
String s ;
s = br.readLine() ;
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
15
Lezen van een bestand (4)
Overzicht
– Maak File object om naar het bestand te
refereren
– Maak FileInputStream object om het kanaal naar het
bestand te representeren
– Maak InputStreamReader object om kanaal te zien
als opeenvolging van karakters.
– Maak BufferedReader object om opeenvolging van
karakters te zien als opeenvolging van lijnen.
– Gebruik de readLine methode om een lijn te lezen.
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
16
Invoer via het toetsenbord (1)
• Zoals het lezen van een bestand maar
– i.p.v. een FileInputStream object
gebruiken we
– een BufferedInputStream object
• Voor het toetsenbord is dit een
voorgedefinieerd object: System.in
/* File f = new File(“gegevens”); nu geen file maar invoer via toetsenbord
FileInputStream fs = new FileInputStream(f) ; niet nodig System.in is
voorgedefinieerd */
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader keyb = new BufferedReader(isr);
String s = keyb.readLine() ;
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
17
Belangrijke opmerking
• System.out is een PrintStream object
– Kan direct gebruikt worden om strings op
het scherm te schrijven
• System.in in een BufferedInputStream
object
– Kan niet direct gebruikt worden om strings
te lezen
• BufferedReader object nog nodig!
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
18
Interactieve programma’s
• Programma’s die hun invoer (o.a.) via
het toetsenbord krijgen en hun
resultaten (o.a.) op het scherm zetten.
• Hoe weet de eind-gebruiker wanneer
hij welke invoer moet intypen?
– Prompts
Vb: ”Voer nu je voornaam in”
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
19
Interactieve programma’s (2)
• Voorbeeld prompt
System.out.println(“Voer nu je voornaam in”);
naam = keyb.readLine() ;
• Echter!
– Een PrintStream object verzamelt alle af te drukken strings in
een buffer.
– Strings worden pas afgedrukt als de buffer vol is of
programma stopt.
• Prompt kan nog in de buffer zitten als readLine reeds uitgevoerd
wordt!
– Oplossing: methode flush() maakt de buffer leeg.
System.out.println(“Voer nu je voornaam in”);
System.out.flush();
naam = keyb.readLine() ;
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
20
Voorbeeld
• Maak een kopie van een bestand dat
bestaat uit 2 lijnen. Voer de naam van
het bestand in via het toetsenbord.
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
21
import java.io.*;
class CopyFile {
public static void main(String[] arg) throws IOException
{
// voor invoer via toetstenbord
InputStreamReader
isrKeyboard;
BufferedReader
keyboard;
isrKeyboard = new InputStreamReader(System.in);
keyboard = new BufferedReader(isrKeyboard);
// lees naam van bestand
System.out.print(“geef naam van het te kopiëren bestand: “);
System.out.flush();
String
fnameOrig ;
fnameOrig = keyboard.readLine();
// naam van kopie-bestand
String
fnameCopy ;
fnameCopy = fnameOrig.concat(“.copy”);
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
22
// voor het lezen van het bestand
File
fOrig;
FileInputStream fsOrig;
InputStreamReader isrOrig;
BufferedReader
brOrig;
fOrig = new File(fnameOrig);
fsOrig = new FileInputStream(fOrig) ;
isrOrig = new InputStreamReader(fsOrig);
brOrig = new BufferedReader(isrOrig) ;
// voor het wegschrijven op het bestand
File
fCopy;
FileOutputStream fsCopy;
PrintStream
psCopy;
fCopy = new File(fnameCopy);
fsCopy = new FileOutputStream(fCopy) ;
psCopy = new PrintStream(fsCopy);
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
23
// lees lijn van origineel bestand en schrijf weg op kopie-bestand.
// doe dit 2 keer
String
line;
line = brOrig.readLine();
psCopy.println(line);
line = brOrig.readLine();
psCopy.println(line);
}
}
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
24
Voorbeeld 2
• Ontwerp klasse die het afhandelen van
Interactive input en output
eenvoudiger maakt:
class InteractiveIO
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
25
InteractiveIO vb - Bepaal het gedrag
• We willen het volgende gedrag
– Schrijf een boodschap op het scherm
(moet dadelijk zichtbaar zijn)
– Vraag invoer via het toetsenbord via een
prompt en lees de invoer (als string)
– Nieuwe objecten maken zonder te moeten
refereren naar System.in of System.out
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
26
InteractiveIO vb - Bepaal de interface
– Class name:
InteractiveIO
– Constructor: InteractiveIO()
• Vb: InteractiveIO interIO = new InteractiveIO();
public InteractiveIO()
– Boodschap op het scherm schrijven:
Vb: interIO.write(“Goed geantwoord!”);
public void write( String s)
– Invoer lezen via prompt:
Vb: string s ;
s = interIO.promptAndRead(“Geef je voornaam: ”);
public String promptAndRead( String s)
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
27
InteractiveIO vb - Een vb-programma
Vraag invoer via de prompt “Please type a word:” en
schrijf vervolgens deze invoer terug op het scherm
import java.io.*;
class TryInteractiveIO {
public static void main(String[] arg) throws IOException {
InteractiveIO interIO ;
String
line ;
interIO = new InteractiveIO();
line = interIO.promptAndRead(“Please type a word: “);
interIO.write(line);
}
}
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
28
InteractiveIO vb - Klasse skelet
class InteractiveIO {
instantie variabelen indien nodig
public InteractiveIO() {
statements
}
// schrijf s naar het scherm
public void write(String s) {
statements
}
// schrijf s naar het scherm;
// lees een string van het toetsenbord en geef deze als return-waarde terug
public String promptAndRead(String s) {
statements
}
}
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
29
InteractiveIO vb - Implementatie
• Methode write
public void write(String s) {
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;
}
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
//voor het direct zichtbaar zijn van s
2001
30
InteractiveIO vb - Implementatie (2)
• De methode promptAndRead
public String promptAndRead(String s) throws IOException {
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;
//voor het direct zichtbaar zijn van s
BufferedReader br;
br = new BufferedReader( new InputStreamReader (System.in));
String line ;
line = br.readLine();
return line ;
}
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
31
InteractiveIO vb - Implementatie (3)
• De constructor InteractiveIO()
public InteractiveIO() {
}
• Instantie variabelen ?
– Geen nodig
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
32
InteractiveIO vb - Verbeterde Implementatie
public String promptAndRead(String s) {
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;
//voor het direct zichtbaar zijn van s
BufferedReader br;
br = new BufferedReader( new InputStreamReader (System.in));
String line ;
line = br.readLine();
return line ;
Telkens een nieuwe BufferReader
}
en InputStreamReader!
Beter:
• één keer nieuwe BufferReader en InputStreamReader maken
– bij de constructor
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
33
InteractiveIO vb - Verbeterde Implementatie (2)
?
public String promptAndRead(String s) {
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;
//voor het direct zichtbaar zijn van s
BufferedReader br;
br = new BufferedReader( new InputStreamReader (System.in));
String line ;
line = br.readLine();
return line ;
}
public InteractiveIO() {
br = new BufferedReader( new InputStreamReader (System.in));
}
BufferReader br wordt instantie variabele
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
34
InteractiveIO vb - Verbeterde Implementatie (3)
private BufferedReader
br ;
public String promptAndRead(String s) throw IOException {
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;
//voor het direct zichtbaar zijn van s
String line ;
line = br.readLine();
return br.readLine();
return line ;
}
public InteractiveIO() throw IOException {
br = new BufferedReader( new InputStreamReader (System.in));
}
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
35
InteractiveIO vb - Verbeterde Implementatie (4)
private BufferedReader
br ;
public InteractiveIO() throw IOException {
br = new BufferedReader( new InputStreamReader (System.in));
}
public String promptAndRead(String s) throw IOException {
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;
//voor het direct zichtbaar zijn van s
return br.readLine();
Methode van maken
}
private void writeAndFlush(String s) {
public void write(String s) {
System.out.print(s) ;
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;
System.out.flush() ;
//voor
} het direct zichtbaar zijn van s
}
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
36
InteractiveIO vb - Verbeterde Implementatie (5)
private BufferedReader
br ;
public InteractiveIO() throw IOException {
br = new BufferedReader( new InputStreamReader (System.in));
}
public String promptAndRead(String s) throw IOException {
this.writeAndFlush(s);
return br.readLine();
}
this referentie naar het object zelf
public void write(String s) {
this.writeAndFlush(s);
}
private void writeAndFlush(String s) {
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;
//voor het direct zichtbaar zijn van s
}
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
37
InteractiveIO vb - Verbeterde Implementatie (6)
private BufferedReader br ;
public InteractiveIO() throw IOException {
br = new BufferedReader( new InputStreamReader (System.in));
}
public String promptAndRead(String s) throw IOException {
this.writeAndFlush(s);
return br.readLine();
}
public void write(String s) {
this.writeAndFlush(s);
}
private void writeAndFlush(String s) {
System.out.print(s) ;
System.out.flush() ;//voor het direct zichtbaar zijn van s
}
• Is writeAndFlush echt nodig ?
• Voeg een methode writeln(String s) toe
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
38
int getallen lezen
Lees als String object
String s = br.readLine() ;
Zet de String om naar een integer door
methode uit envelope klasse Integer
int i = Integer.parseInt(s) ;
Note: string moet een geheel getal voorstellen
anders krijgen we een fout
2
-77
Hello
57 88
Inleiding Informatica
goed
fout
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
39
Lezen van float en double getallen
• Geen parseDouble en parseFloat methoden!
 Lees als String object
String s = br.readLine() ;
 Zet de String om naar een Float of Double object door
methode valueOf uit enveloppe klasse
Float object = Float.valueOf(s) ;
 Zet de Float of Double object om naar float of double
door methode floatValue/doubleValue uit enveloppe
klasse
float f = object.floatValue() ;
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
40
Lezen van een WWW-bestand
• Zoals het lezen van een bestand maar
– i.p.v. een FileInputStream object
gebruiken we
– een FilterInputStream object
• WWW-bestanden worden geïdentificeerd
door een URL (Universal Resource Locator)
protocol://internet adres/bestandsnaam
Vb: http://www.yahoo.com/index.html
• Voorgedefinieerde klasse URL
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
41
Lezen van een WWW-bestand (2)
• De klasse URL
– Constructor: new URL(string)
Vb:
URL u = new URL(“http://www.yahoo.com/index.html”);
– De methode openStream() maakt een
FilterInputStream voor een URL object.
Vb:
FilterInputStream fis = u.openStream();
URL u = new URL(“http://www.yahoo.com/index.html”);
FilterInputStream fis = u.openStream();
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
String s = br.readLine() ;
Inleiding Informatica
Prof. Dr. O. De Troyer
2001
42