File IO

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ひでかちゃわんや
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1 File IO と例外処理オブジェクト指向プログラミング特論 2018 年度只木進一 : 工学系研究科

2 2 Java での File IO Java での File IO の仕組み言語 (java.lang パッケージ ) には File IO が含まれない標準入出力のみ java.io パッケージが別に用意されている

3 3 例外処理の必要性 IO ではエラーが発生しやすい読めない書けないファイルが存在しない一般的な例外処理は後述

4 4 標準入出力標準入力と出力標準エラー出力 package java.lang; import java.io.*; public final class System { private System() {}// インスタンスは作成不能 public final static InputStream in; public final static PrintStream out; public final static PrintStream err;... }

5 5 標準入力 : キーボード一文字ずつの入力メソッド read() を使用一行をまとめて読めない戻り値正整数 : 文字 -1: 終了例外発生可能性 IOException StringBuilder b=new StringBuilder(); int c; try { while ((c = System.in.read())!= -1) { b.append((char)c); //1 バイトずつ読んで b に追加 } } catch (IOException ex) { // エラー処理 }

6 6 標準出力 : 端末へメソッド print(): 改行なしメソッド println(): 改行あり引数原始型オブジェクト tostring() メソッドを使用して文字列に変換して出力 Object.toString()

7 7 再検討入出力先デバイスは多様標準入出力ファイルネットワークアプリケーションと最終のデバイスの間を階層化モデル化アプリケーションから操作しやすいように

8 8 application String Object reader / writer char stream byte device

9 9 buffering コンピュータとデバイスではデータ処理速度が大きく異なる一定以上の量のデータの送受信では緩衝装置 (buffer) が必要 stream で行うか reader/writer で行うか

10 10 入力 Fileクラスによるファイルの指定 FileInputStream: ストリーム InputStreamReader:Reader BufferedReader:buffering

11 11 File を指定するクラス File で指定する File file = new File(String filename) インスタンス作成だけではファイルの存在や読み書きの可否は不明本当に読み書きする前にその可能性をチェックすることメソッド boolean canread() boolean canwrite() boolean createnewfile() 処理読み込み可能書き込み可能空のファイルを生成

12 12 File に対応した InputStream FileInputStream クラス File file; FileInputStream fstream= new FileInputStream(file); 読み込みは byte Int read():1 byte 読む戻り値が -1 ならばファイル終端

13 13 入力ストリームのクラス階層 java.lang.object java.io.inputstream java.io.bytearrayinputstream java.io.fileinputstream java.io.filterinputstream java.io.objectinputstream java.io.pipedinputstream java.io.sequenceinputstream java.io.bufferedinputstream java.io.checkedinputstream java.io.cipherinputstream java.io.datainputstream java.io.deflaterinputstream java.io.digestinputstream java.io.inflaterinputstream java.io.linenumberinputstream java.io.progressmonitorinputstream java.io.pushbackinputstream

14 14 InputStream の例 // 例外が発生すると呼び出し側に知らせる static public String openinputstream() throws IOException { File file = new File("input.txt");// ファイル指定 // 入力バッファを開く BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)); StringBuilder sb = new StringBuilder(); int n; while ((n = in.read())!= -1) {//1 バイト毎に読み込み sb.append((char) n); } return sb.tostring(); }

15 15 Reader を使うバイト単位の読出しでは不便文字文字列単位での読み込み int read(); // 一文字読み込み int read(char[]);// 文字配列へ読み込み String readline();// 一行を文字列へ読み込み文字コードを指定できる

16 16 Reader のクラス階層 java.lang.object java.io.reader java.io.bufferedreader java.io.chararrayreader java.io.filteredreader java.io.pushbackreader java.io.inputstreamreader java.io.pipedstreamreader java.io.stringstreamreader

17 17 static List<String> openreader() throws IOException { File file = new File("input.txt"); String enc = "UTF-8"; List<String> stringlist = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); try (BufferedReader in = new BufferedReader( new InputStreamReader(new FileInputStream(file), enc))) { String line; while ((line = in.readline())!= null) { stringlist.add(line); } } return stringlist; }

18 18 一行読み込んだ後でスペース区切りで分割 String[] String.split(String delimiter) 文字列を区切り文字列 delimiter で分けて結果を文字列配列で返す delimiter には正規表現が使える例 : 空白文字 ( 様々な種類数 ) s+

19 19 標準入力の wrapping BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); try { String line; while ((line = in.readline())!= null) { System.out.print(line); } in.flush(); } catch (IOException ex) { System.err.println(ex); }

20 20 出力 Fileクラスによるファイルの指定 FileOutputStream: ストリーム OutputStreamWriter:Writer BufferedWriter:buffering

21 21 OutputStream の基本バイト単位の書き出し void write(byte[]); flush: 強制排出 void flush(); 閉鎖 void close();

22 22 出力ストリームのクラス階層 java.lang.object java.io.outputstream java.io.bytearraystream java.io.fileoutputstream java.io.filteroutputstream java.io.objectoutputstream java.io.bufferedoutputstream java.io.dataoutputstream java.io.printoutputstream java.io.pipedoutputstream

23 23 PrintStream OutputStream に機能を追加文字列書き出し print(string); print(object) //Object.toStream() が使用される println(string) println(object) 一文字追加 append(char);

24 24 Writer 文字文字列をストリームに書く void write(char); void write(string);

25 25 Writer のクラス階層 java.lang.object java.io.writer java.io.bufferedwriter java.io.chararraywriter java.io.filterwriter java.io.outputstreamwriter java.io.pipedwriter java.io.printwriter java.io.stringwriter

26 26 Writer の例 BufferedReader in; BufferedWriter out; try { in = new BufferedReader( new InputStreamReader(new FileInputStream(inFile))); out = new BufferedWriter( new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(outFile))); } catch (FileNotFoundException ex) {System.err.println(ex);} try { String line; while ((line = in.readline())!= null) { out.write(line); out.newline()l// 改行 } in.close(); out.close(); } catch (IOException ex) {System.err.println(ex);}

27 27 標準出力の wrapping BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out)); String nl=system.getproperty("line.separator"); try{ out.write( Something ); out.write(nl); }catch(ioexception ex){ }

28 28 改行改行コードは OS 依存 LF:UNIX Mac OS X CR+LF:Windows CR:Mac OS 9 以前 Java は OS 非依存にすべき実行時に OSの改行コードを取得 String nl = System.getProperty("line.separator");

29 29 例外処理ファイルの入出力では実行時エラーが発生ファイルが読めないファイルに書けない例外が発生した後単に停止するのではなく適切に処理が継続できるように

30 30 メソッド間での例外処理の方法の統一が必要ライブラリとしての挙動の統一ユーザプログラムでの例外処理の簡素化例外もクラスとして定義する

31 31 IOException のクラス階層 java.lang.object java.lang.throwable java.lang.exception java.io.ioexception java.io.filenotfoundexception java.io.eofexception java.io.writeabortedexception

32 32 例外を捕まえる例外が発生する可能性のあるメソッドの実行 try ブロックで囲む例外時の処理例外を catch する例 :input stream を開く FileNotFoundException 例 :input stream から読む IOException

33 33 例外発生に対する処理メソッド内での処理 try{ 例外が発生する処理 } catch(exception e){ エラー処理 } 呼び出し側への通知 public void method() throws Exception{... 例外が発生する処理 }

34 34 例外処理を発生させる public void method() throws Exception{... if( 条件 ){ String message = メッセージ ; throw new Exception(message); } }

35 35 例外の例 ArithmeticException 算術計算の例外ゼロでの割算など ArrayIndexOutOfBoundsException 不正なインデクスを用いた配列アクセス IllegalArgumentException 不正な引数 NumberFormatException 文字列から数値への変換の例外

36 36 jdk 中のソースファイルの参照 Netbeans 使用中に jdk のソースを見ることができる見たいクラス名の文字列をマウスでダブルクリックして選択マウス右ボタン : ナビゲートソースへ移動

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