Überblick über Java I/O-Streams

Daten in Java importieren

Anthony Markham

VP Quant Developer

Grundlagen der Streams

Streams sind unidirektionale Datenleitungen mit FIFO (First In, First Out) Ordnung
Byte-Streams arbeiten mit rohen Binärdaten (InputStream/OutputStream)
Zeichen-Streams verarbeiten Text mit automatischer Kodierung (Reader/Writer)

Darstellung von Streams

Byte-Streams

Verwendet für Binärdaten (Bilder, Audio, etc.)
Abstrakte Basisklassen: InputStream (lesen), OutputStream (schreiben)
Wichtige Implementierungen: FileInputStream, FileOutputStream
Wichtige Methoden: read() gibt Bytes zurück, write() gibt Bytes aus

Binärdateien: Bilder und Audios

Byte-Streams

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("data.bin")) {

    byte[] buffer = new byte[1024];
    int bytesRead;

    while ((bytesRead = fis.read(buffer)) != -1) {
        // Bytes im Puffer verarbeiten

        System.out.println("Gelesene Bytes: " + bytesRead);
    }

} catch (Exception e) {
    System.err.println("Fehler: " + e.getMessage());
}

Zeichen-Streams

Speziell für Textdaten entwickelt
Abstrakte Basisklassen: Reader (Text lesen), Writer (Text schreiben)
Wichtige Implementierungen: FileReader, FileWriter, BufferedReader, BufferedWriter
Praktische Methoden: readLine() liest eine ganze Textzeile

CSV-Dateien

Zeichen-Streams

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.csv"))) {
    String line;

    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        // Jede Zeile verarbeiten
        System.out.println(line);
    }

} catch (Exception e) {
    System.err.println("Fehler: " + e.getMessage());
}

Gepufferte Streams - Leistung

Verbessert die Leistung durch weniger Festplattenzugriffe
Lese-/Schreib-Byte-Streams mit BufferedInputStream und BufferedOutputStream
Lese-/Schreib-Zeichen-Streams mit BufferedReader, BufferedWriter
- Ganze Zeile lesen mit readLine()

Gepufferte Streams - Leistung

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.csv"))) {
    // Header verarbeiten
    String header = reader.readLine();
    System.out.println("Header: " + header);


    // Effizientes Lesen von Daten
    String line;
    int count = 0;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        count++;
    }
    System.out.println("Gelesene Datenzeilen: " + count);
} catch (Exception e) {
    System.out.println("Fehler: " + e.getMessage());
}

Stream-Verkettung

Jeder Stream in der Kette fügt spezifische Funktionen hinzu
Häufiges Muster: FileInputStream -> InputStreamReader -> BufferedReader
Schließe immer den äußersten Stream (andere schließen automatisch)

Stream-Verkettung

import java.nio.charset.StandardCharsets;

try (

    BufferedReader reader = new BufferedReader(

        new InputStreamReader(

            new FileInputStream("data.csv"),

            StandardCharsets.UTF_8
        )

   )

) {
    String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);}
} catch (Exception e) {
    System.err.println("Fehler: " + e.getMessage());
}

Fehlerbehandlung

Wichtig für I/O-Operationen
Häufige Ausnahmen: IOException, FileNotFoundException
Immer try-with-resources verwenden, um Ausnahmen abzufangen

Fehlerbehandlung

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public static List<String> readLines(String filePath) throws IOException {

    List<String> lines = new ArrayList<>();

    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
        String line;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            lines.add(line);
        }
    } // Stream wird hier automatisch geschlossen
    return lines;

}

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