Programmation Java/Entrées Sorties


Les opérations d'entrées-sorties concernent la lecture (entrée) et l'écriture (sortie) de données à travers différents types de flux...

En Java, les opérations d'entrées-sorties de base sont gérées par les classes du package java.io. Ces classes obéissent au patron de conception décorateur. Ces objets sont souvent créés au sein d'objets correspondant au patron de conception fabrique.

Flux d'entrée-sortieModifier

Le package java.io possède deux classes principales :

  • InputStream : cette classe abstraite définit les fonctions de lecture (entrée ou input en anglais),
  • OutputStream : cette classe abstraite définit les fonctions d'écriture (sortie ou output en anglais).

Ces deux classes abstraites définissent des fonctions bas-niveau et sont implémentées dans différentes sous-classes concrètes. Il y a plusieurs types de flux dont : les flux sur fichiers, les flux sur tubes, et les flux sur zones de mémoire. Par exemple on a :

  • FileInputStream : lecture d'un fichier,
  • FileOutputStream : écriture d'un fichier.

La classe java.net.Socket possèdent des méthodes retournant des instances concrètes des classes InputStream et OutputStream pour lire et écrire depuis/vers la socket TCP.

java.io.InputStreamModifier

La classe java.io.InputStream possèdent des méthodes lisant une série d'octets (byte).

  • int InputStream.read() : lit un octet et retourne sa valeur (0 à 255) ou -1 pour signaler la fin de flux.
  • int InputStream.read(byte[] b): lit b.length octets pour remplir le tableau, et retourne le nombre d'octets lus.
  • int InputStream.read(byte[] b, int off, int len): lit len octets, et les dépose en commençant à b[off], et retourne le nombre d'octets lus

Les deux dernières méthodes lisent une série d'octets dans un tableau, mais peuvent retourner un nombre inférieur à celui demandé pour différentes raisons :

  • -1 indique qu'aucun octet n'a pu être lu car la fin du flux a été atteinte.
  • 0 indique qu'aucun octet n'a pu être lu temporairement, pas de données disponible (par exemple depuis une connexion réseau). Cela se produit pour les flux non bloquants.
  • Un nombre positif mais inférieur à celui demandé s'il n'y en a pas plus pour le moment (connexion réseau) ou définitivement (fin du flux).

java.io.OutputStreamModifier

La classe java.io.OutputStream possède des méthodes écrivant une série d'octets (byte).

  • OutputStream.write(): écrit un byte
  • OutputStream.write(byte[] b): écrit b.length bytes.
  • OutputStream.write(byte[] b, int off, int len): écrit len bytes, commencer à b[off].

java.io.PrintStreamModifier

La classe java.io.PrintStream hérite de la classe java.io.OutputStream, et permet d'afficher tous les types de données sous forme textuelle.

La sortie standard et l'erreur standard impriment sur la console et sont des instances de la classe java.io.PrintStream.

Exemple :

system.out.println("Bonjour !"); // Affiche une chaîne avec retour à la ligne

int count = 100;
system.out.print(count); // Affiche un entier sans retour à la ligne
system.out.print(' ');   // Affiche un caractère

Tout objet peut être affiché car les méthodes print et println appellent la méthode ToString() définie dans la classe java.lang.Object racine de l'arbre hiérarchique de tous les types d'objets.

Exemple :

class NombreComplexe
{
    double n_real, n_img;

    public NombreComplexe(double r, double i)
    {
        this.n_real = r;
        this.n_img = i;
    }

    public String toString()
    {
        return n_real + " + i*"+n_img;
    }
}

NombreComplexe a = new NombreComplexe(1.0, 0.5);
system.out.println(a); // Appelle println(Object) pour afficher :
//                        1.0 + i*0.5

La méthode toString() est également appelée implicitement lors de la concaténation de chaînes de caractères :

String resultat = "Solution complexe :" + a;
// -> Solution complexe : 1.0 + i*0.5

Il est donc important que cette méthode n'ait aucun effet de bord (modification d'un objet, synchronisation, ...).

Lecture-écriture haut niveauModifier

Le package java.io possède des classes permettant la lecture et l'écriture de différents types de données.

Reader, Writer, PrintStream, ScannerModifier

Pour intéragir avec l'utilisateur dans la console[1].

Exemple concret de fluxModifier

DossiersModifier

CréationModifier

Pour créer un dossier :

import java.io.File;

 File mon_dossier = new File("mon_chemin");
 mon_dossier.mkdir();

Pour créer un dossier récursivement (avec ses parents), remplacer mkdir par mkdirs.

CopieModifier

Pour copier un dossier (avec son contenu) :

import org.apache.commons.io.FileUtils;

FileUtils.copyDirectory('chemin/source', 'chemin/destination');

Sans la bibliothèque Apache :

public static boolean recursiveCopy(File f_from, File f_to)
{
	// Récupérer les attributs du fichier/répertoire source
	long time = f_from.lastModified();
	boolean cr = f_from.canRead();
	boolean cw = f_from.canWrite();
	boolean cx = f_from.canExecute();

	if (f_from.isDirectory())
	{
		f_to.mkdirs();
		File[] files = f_from.listFiles();
		for(File ff : files)
		{
			File ft = new File(f_to, ff.getName());
			if (!recursiveCopy(ff, ft)) return false;
		}
	}
	else if (f_from.isFile()) // Test permettant d'éviter la copie de certains fichiers spéciaux
	{
		File p = f_to.getParentFile();
		if (!p.exists()) p.mkdirs();
		try
		{
			InputStream in = new FileInputStream(f_from);
			try
			{
				OutputStream out = new FileOutputStream(f_to);
				byte[] b = new byte[8192];
				int len;
				try
				{
					while ((len = in.read(b))>0)
						out.write(b, 0, len);
				}
				finally { out.close(); }
			}
			finally { in.close(); }
		}
		catch (IOException e)
		{ return false; }
	}

	// Mettre les attributs sur le fichier/répertoire destination
	f_to.setReadable(cr);
	f_to.setExecutable(cx);
	f_to.setWritable(cw);
	f_to.setLastModified(time);
	return true;
}

SuppressionModifier

Pour un répertoire vide, ou un fichier :

import java.io.File;

File mon_chemin = new File("mon_chemin");
mon_chemin.delete();

Pour un répertoire vide ou non, ou un fichier :

import java.io.File;
import org.apache.commons.io.FileUtils;

File mon_dossier = new File("mon_chemin");
FileUtils.deleteQuietly(mon_dossier);

Sans la bibliothèque Apache :

public static boolean recursiveDelete(File f)
{
	if (f.isDirectory())
	{
		File[] files = f.listFiles();
		for(File ff : files)
			if (!recursiveDelete(ff)) return false;
	}
	return f.delete();
}

Fichiers textesModifier

Pour lire un fichier texte plusieurs fois en reprenant du début, il faut introduire une variable de type FileChannel, uniquement pour repositionner le lecteur[2] :

import java.io.*;
import java.nio.channels.FileChannel;
    
public class LireDeuxFois {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        if (args.length == 1) {
            FileInputStream fis = new FileInputStream(args[0]);
            FileChannel fc = fis.getChannel();
			int cc;
            // Première lecture
            while ((cc = fis.read()) != -1) {
                System.out.println((char)cc);
            }
			fc.position(0); // Reset
			// Deuxième lecture
            while ((cc = fis.read()) != -1) {
                System.out.println((char)cc);
            }
			fis.close();
        }  
    }
}

ImagesModifier

import javax.imageio.ImageIO;
ImageIO.read(imgage);
ImageIO.write(imgage, "jpg", new File(filename));

ConsolesModifier

Les applications sur la plupart des systèmes d'exploitation (Windows, Linux, Android, ...) sont associées à trois flux standards connectés par défaut à la console, mais pouvant être redirigés depuis le shell ou par une application vers un autre flux (un fichier, un flux d'une autre application, ...).

En java ces flux sont disponibles dans la classe java.lang.System :

in
Flux d'entrée standard de classe java.io.InputStream, utilisé pour lire une valeur entrée par l'utilisateur si le flux est relié à la console.
out
Flux de sortie standard de classe java.io.PrintStream, que l'application utilise pour afficher un résultat.
err
Flux d'erreur standard de classe java.io.PrintStream, que l'application utilise pour afficher des messages d'erreur.

RéseauxModifier

RéférencesModifier