• Лекции
• Домашние задания
• Практика
• Зачет

• Версии
  • Простая M3232−35
  • Сложная M3236−39
• Модификации
• Задержка
  • Не более 3 недель
• Минусы
  • Не горят
• Бонусы
  • Первому сдавшему
  • Нашедшим ошибки/опечатки

• База
  • Ввод-вывод
  • Коллекции
  • Потоки
  • Рефлексия
• Инструментарий
• Многопоточное программирование
• Сетевые приложения
• Разное
  • Интернационализация и локализация
  • Сборка мусора

• Потоки ввода-вывода
• Пакет java.io
  • Потоки ввода-вывода
  • Дескрипторы файлов
• Пакет java.nio
  • Асинхронный ввод-вывод
• Пакет java.nio.file
  • Дескрипторы путей
  • Новый (7+) API для управления файлами

• Направление
  • Ввод
  • Вывод
• Содержимое
  • Байтовые
  • Символьные

    	Байтовый	Символьный
    Ввод	InputStream	Reader
    Вывод	OutputStream	Writer

• Класс IOException
  • Корень иерархии исключений ввода-вывода
  • Бросается всеми операциями ввода/вывода
• Класс EOFException
  • Попытка чтения после конца потока
• Класс FileNotFoundException
  • Файл не найден
• Класс UnsupportedEncodingException
  • Неизвестная кодировка

• Основные операции
  • int read() — чтение элемента
  • read(T[] array), read(T[] array, offset, length) — чтение элементов в массив
  • byte[] readNBytes(n) — чтение массива
• Дополнительные операции
  • skip(n) — пропуск до n элементов
  • available()/ready() – доступность чтения без ожидания
• Закрытие потока
  • Интерфейс Closeable extends AutoCloseable
  • Метод close()

• Проверка поддержки
  • markSupported()
• Операции
  • mark(limit) — пометка текущей позиции
  • reset() — возврат к помеченной позиции

• Основные операции
  • write(v) — запись элемента
  • write(T[] array) — запись массива элементов
  • write(T[] array, offset, length) — запись фрагмента массива
• Запись буфера
  • Интерфейс Flushable
  • Метод flush()
• Закрытие потока

void copy(InputStream is, OutputStream os)
    throws IOException
{
    byte[] b = new byte[1 << 16];
    int c = 0;
    while ((c = is.read(b)) >= 0) {
        os.write(b, 0, c);
    }
}

• Классы File*
  • FileInputStream
  • FileOutputStream
  • FileReader
  • FileWriter

• Для ввода/вывода
  • File*(String file) — по имени
  • File*(File file) — по дескриптору
• Для дописывания
  • File*(File file, boolean append) — по дескриптору
  • File*(String file, boolean append) — по имени
• Кодировка символьных потоков?
  • Зависит от системы и версии Java

    • 18+: Charset.defaultCharset() по умолчанию UTF-8
  • Нельзя использовать значение по умолчанию
  • Java 11+: Можно указать Charset явно

• Файл input.txt копируется в output.txt с изменением регистра

  • try (
        Reader reader = new FileReader("input.txt",
            StandardCharsets.UTF_8);
        Writer writer = new FileWriter("output.txt",
            StandardCharsets.UTF_8);
    ) {
        int c = 0;
        while ((c = reader.read()) >= 0) {
            writer.write(Character.toUpperCase((char) c));
        }
    }
    

• InputStream + кодировка ⇒ Reader
• Класс InputStreamReader
  • InputStreamReader(stream, encoding?)
  • InputStreamReader(stream, charset)

• OutputStream + кодировка ⇒ Writer
• Класс OutputStreamWriter
  • OutputStreamWriter(stream, encoding?)
  • OutputStreamWriter(stream, charset)

• Файл input.txt копируется в output.txt с изменением кодировки с Cp1251 на Cp866

  • try (
        Reader reader = new InputStreamReader(
            new FileInputStream("input.txt"), "Cp1251");
        Writer writer = new OutputStreamWriter(
            new FileOutputStream("output.txt"), "Cp866");
    ) {
        int c = 0;
        while ((c = reader.read()) >= 0) {
            writer.write(c);
        }
    }
    

• Направляют все вызовы вложенному потоку
• Классы Filter*

• public class EncodingOutputStream
          extends FilterOutputStream {
      private final int key;
      public EncodingOutputStream(
              OutputStream os, int key) {
          super(os);
          this.key = key;
      }
      public void write(int b) throws IOException {
          super.write(b ^ key);
      }
  }
  

• Содержат буфер, который считывают / записывают целиком
• Классы Buffered*

• Позволяют “возвращать” в поток элементы, которые затем будут “прочитаны”
• Классы Pushback*
  • unread(int) – затолкнуть один элемент
  • unread(T[] array), unread(T[] array, offset, length) – затолкнуть несколько элементов

• Чтение из буфера в памяти
• Классы
  • ByteArrayInputStream – массива байт
  • CharArrayReader – массива символов
  • StringReader – чтение из строки

• Запись в буфер в памяти
• Классы
  • ByteArrayOutputStream – массив байт
    • toByteArray()
  • CharArrayWriter – массив символов
    • toString()
    • toCharArray()
  • StringWriter – в StringBuffer
    • toString()
    • getBuffer()

• Поток ввода нулевой длины
  • InputStream.nullInputStream()
  • Reader.nullReader()
• Поток вывода, игнорирующий запись
  • OutputStream.nullOutputStream()
  • Writer.nullWriter()

• Несколько байтовых потоков можно конкатенировать
  • Читаем первый до конца
  • Читаем второй до конца
  • …
• Класс SequenceInputStream
  • SequenceInputStream(s1, s2) – конкатенация двух потоков
  • SequenceInputStream(enumeration) – конкатенация нескольких потоков

• Вывод осуществляется построчно, с подавлением ошибок
• Классы PrintWriter и PrintStream
  • print(…) – запись без перевода строки
  • println(…) – запись с переводом строки
  • format(format, args…) – форматированная запись
  • checkError() – проверить, была ли ошибка
  • clearError() – сбросить флаг ошибки

• Ввод осуществляется построчно, с подсчетом количества строк
• Класс LineNumberReader
  • getLineNumber() – номер текущей строки
  • readLine() – следующая строка
  • Stream<String> lines() – все строки

• Класс System
  • system.out – PrintStream для stdout
  • system.err – PrintStream для stderr
  • system.in – InputStream для stdin
  • setOut(stream), setErr(stream), setIn(stream) – установка консольных потоков
  • console() – символьная консоль

• Класс Console
  • Не работает с перенаправлением ввода-вывода
  • format(format, args) / printf(format, args) – форматированный вывод
  • reader() – Reader для stdin
  • writer() – Writer для stdout
  • readLine() – чтение строки текста
  • readPassword(format, args) – чтение пароля

• Какие байты будут выведены при записи числа 0x12345678?
  • Зависит от системы
• Возможные варианты:

  • 78, 56, 34, 12 – little-endian (x86)
  • 12, 34, 56, 78 – big-endian (network byte order)
  • 34, 12, 78, 56 – mixed-endian (PDP-11)
• Требуется зафиксировать порядок

  • big-endian

• Интерфейс DataOutput
  • writeT(T) – запись примитивных типов
  • writeUTF(string) – запись строки в кодировке UTF-8
• Реализация
  • Класс DataOutputStream

• Интерфейс DataInput
  • T readT() – чтение примитивных типов
  • readUTF() – чтение строки в кодировке UTF-8
  • readUnsignedByte() / readUnsignedShort() – чтение беззнаковых целых
• Реализация
  • Класс DataInputStream

• Класс RandomAccessFile
  • Реализует DataInput, DataOutput
  • RandomAccessFile(file, mode) – открыть файл в заданном режиме

    Строка	Режим
    r	Чтение
    rw	Чтение и запись
    rwd	Синхронные чтение и запись
    rws	Синхронные чтение и запись (+метаданные)

• Методы
  • length() – получить размер файла
  • setLength(long) – установить размер файла
  • getFilePointer() – получить положение указателя
  • seek(long) – установить положение указателя
  • skipBytes(int) – пропустить байты

• Позволяют осуществлять манипуляции с файлами
• Класс File
• Создание по пути
  • File(String pathname)
• Создание по имени и директории
  • File(File dir, String name)
  • File(String dir, String name)

• Зависят от платформы
• Разделитель директорий
  • File.separator / File.separatorChar
• Разделитель путей
  • File.pathSeparator / File.pathSeparatorChar

• Имена
  • getName() – имя файла
  • getPath() – имя и путь к файлу
• Относительные пути
  • System.getProperty("user.dir") – текущая директория
  • getAbsolutePath() – абсолютный путь
  • getAbsoluteFile() – абсолютный дескриптор
• Определение родителя
  • getParent() – как строки
  • getParentFile() – как дескриптора

• Проверка типа
  • isFile() – является ли файлом
  • isDirectory() – является ли директорией
  • isHidden() – является ли скрытым
• Получение информации о файле
  • exists() – проверка существования
  • length() – длина файла
  • lastModified() – время последней модификации

• Создание
  • mkdir() – создать одну директорию
  • mkdirs() – создать все директории
  • createNewFile() – создать пустой файл
• Удаление
  • delete() – удалить немедленно
  • deleteOnExit() – удалить после завершения
• Переименование / перенос
  • renameTo(file) – переименовать / перенести в заданное место

• Листинг всех файлов
  • list() – имена файлов
  • listFiles() – дескрипторы файлов
• Листинг по критерию
  • list(filenameFilter) – имена файлов
  • listFiles(fileFilter) – дескрипторы файлов

• Проверка
  • canRead() – чтение
  • canWrite() – запись
  • canExecute() – исполнение
• Установка
  • set{Readable/Writable/Executable}(value, ownerOnly?)

• Список
  • File.listRoots() – список ФС
• Статистика
  • getFreeSpace() – свободное место
  • getTotalSpace() – размер
  • getUsableSpace() – доступное место

• Пакет java.nio.file
  • Управление файлами
  • Path – описание путей
  • Files – действия над файлами
• Пакет java.nio.file.attribute
  • Управление доступом

• Интерфейс Path
  • Синтаксическое описание пути
• Создание экземпляров
  • Path.of(string, string...), Paths.get(string, string...) –
    из фрагментов
  • file.toPath() – из файла
  • fileSystem.getPath(string, strings...) – с ограничениями для файловой системы
• Преобразования
  • normalize() – удаление лишних . и ..
  • toAbsolutePath() – абсолютный путь
  • resolve(path) / resolveSibling(path) – от базового
  • relativize(path) – получение относительного пути

• Получение частичных путей
  • getFileName() – последний фрагмент
  • getName(index) – указанный фрагмент
  • getNameCount() – число фрагментов
  • subpath(from, to) – часть пути
  • getParent() – все, кроме последнего фрагмента
  • getRoot() – корень раздела
  • Iterator<Path> iterator() – фрагменты
• Сравнение
  • startsWith(path) – с началом
  • endsWith(path) – с концом

• Класс Files
• Проверка существования
  • Files.exists(path, options) – точно существует
  • Files.notExists(path, options) – точно не существует
• Проверка доступа
  • Files.isReadable(path) – для чтения
  • Files.isWritable(path) – для записи
  • Files.isExecutable(path) – для исполнения
  • Files.isHidden(path) – спрятанный

• Определение типа
  • Files.isDirectory(path, options) – каталог
  • Files.isRegularFile(path, options) – обычный файл
  • Files.isSymbolicLink(path) – симлинк
• Сравнение
  • Files.isSameFile(path, path) – на физ. равенство
• Другая информация
  • Files.size(path) – размер

• Удаление
  • Files.delete(path) – существующего
  • Files.deleteIfExists(path) – возможно существующего
• Копирование и перемещение
  • Files.copy(from, to, options) – копирование
  • Files.move(from, to, options) – перемещение

• Бинарных
  • Files.readAllBytes(path) – целиком
  • Files.newInputStream(path, options) – потоком
• Символьных
  • Files.readString(path, charset?) – целиком в строку
  • Files.readAllLines(path, charset?) – списком строк
  • Files.newBufferedReader(path, charset?) – потоком
  • Files.lines(path, charset?) – потоком строк
• Кодировки
  • Класс Charset
  • Метод Charset.forName(name)
  • Класс StandardCharsets

• Бинарных
  • Files.write(path, byte[], options) – целиком
  • Files.newOutputStream(path, options) – потоком
• Символьных
  • Files.write(path, lines, charset?, options) – целиком
  • Files.writeString(path, string, charset?, options) – целиком
  • Files.newBufferedWriter(path, charset?, options) – потоком

• Создание
  • Files.createDirectory(path, attrs) – одного
  • Files.createDirectories(path, attrs) – нескольких
• Листинг
  • Files.newDirectoryStream(path) – все содержимое
  • Files.newDirectoryStream(path, glob) – по маске
  • Files.newDirectoryStream(path, filter) – рукописный фильтр
• Получение корневых директорий
  • fileSystem.getRootDirectories()

• Интерфейс FileVisitor<T> Files.walkFileTree(start, visitor) – обход дерева
• Класс SimpleFileVisitor<T>
• Методы
  • preVisitDirectory(dir, attrs)
  • postVisitDirectory(dir, exception)
  • visitFile(file, attrs)
  • visitFileFailed(file, exception)

• Файловые системы
  • Класс FileSystem
  • FileSystems.getDefault()
  • FileSystems.getFileSystem(uri)
• Дисковые разделы
  • Класс FileStore
  • fileSystem.getFileStores()
• Работа с символьными ссылками
• Подписка на уведомления
  • path.register(watchService, kind...)

• Try-with-resources

  try (Reader reader = new FileReader("in.txt")) {
      // Операции с файлом
  }
  // Ресурс автоматически закрывается
  

• Reader reader = new FileReader("input.txt");
  try {
      // Операции с файлом
  } finally {
      reader.close();
  }
  

• Не рекомендуется

  Reader reader = null;
  try {
      reader = new FileReader("input.txt");
      …
  } finally {
      if (reader != null) {
          reader.close();
      }
  }
  

• С возвратом исходной ошибки

  Reader reader = new FileReader("input.txt");
  try {
       // Операции с файлом
      reader.close();
  } catch (IOException e) {
      try {
          reader.close();
      } catch (IOException ignored) {}
      throw e;
  }
  

• Reader reader = new FileReader("input.txt");
  try {
      Writer writer = new FileWriter("output.txt");
      try {
          // Операции ввода-вывода
      } finally {
          writer.close();
      }
  } finally {
      reader.close();
  }
  

try (
    Reader reader = new FileReader("input.txt");
    Writer writer = new FileWriter("output.txt");
) {
    // Операции ввода-вывода
}

• Класс PrintWriter
  • checkError()
• Класс PrintStream
  • checkError()
• Класс Scanner
  • ioException()

• Сериализация
  • Сохранение состояния объекта в бинарной форме
  • Будет позднее
• NIO
  • Асинхронный ввод-вывод
  • Будет позднее
• Security (видимо, удалят)
  • Управление доступом в JVM
  • Планируют убрать
• Piped Streams
  • Для многопоточных программ

• Guides:
  • The Java I/O API // https://dev.java/learn/java-io/
  • Common I/O Tasks in Modern Java // https://dev.java/learn/modernio/
• Java I/O, NIO, and NIO.2 // http://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/
  guides/io/
• JEP 400: UTF-8 by Default // https://openjdk.org/jeps/400