Przegląd strumieni Java I/O

Importowanie danych w Javie

Anthony Markham

VP Quant Developer

Podstawy strumieni

Strumienie to jednokierunkowe kanały danych w kolejności FIFO (First In, First Out)
Strumienie bajtowe operują na surowych danych binarnych (InputStream/OutputStream)
Strumienie znakowe obsługują tekst z automatycznym kodowaniem (Reader/Writer)

Reprezentacja strumieni

Strumienie bajtowe

Używane dla danych binarnych (obrazy, audio itp.)
Podstawowe klasy abstrakcyjne: InputStream (odczyt), OutputStream (zapis)
Główne implementacje: FileInputStream, FileOutputStream
Główne metody: read() zwraca bajty, write() zapisuje bajty

Pliki binarne: obrazy i audio

Strumienie bajtowe

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

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

    while ((bytesRead = fis.read(buffer)) != -1) {
        // Process bytes in buffer

        System.out.println("Read " + bytesRead + " bytes");
    }

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

Strumienie znakowe

Przeznaczone do danych tekstowych
Podstawowe klasy abstrakcyjne: Reader (odczyt tekstu), Writer (zapis tekstu)
Główne implementacje: FileReader, FileWriter, BufferedReader, BufferedWriter
Przydatne metody: readLine() odczytuje całą linię tekstu

Pliki CSV

Strumienie znakowe

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

    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        // Process each line
        System.out.println(line);
    }

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

Strumienie buforowane – wydajność

Poprawia wydajność poprzez redukcję operacji dyskowych
Odczyt/zapis bajtowych strumieni: BufferedInputStream i BufferedOutputStream
Odczyt/zapis znakowych strumieni: BufferedReader, BufferedWriter
- Odczyt całej linii: readLine()

Strumienie buforowane – wydajność

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


    // Efficient data reading
    String line;
    int count = 0;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        count++;
    }
    System.out.println("Read " + count + " data rows");
} catch (Exception e) {
    System.out.println("Error: " + e.getMessage());
}

Łączenie strumieni

Każdy strumień w łańcuchu dodaje określoną funkcjonalność
Typowy wzorzec: FileInputStream -> InputStreamReader -> BufferedReader
Zawsze zamykaj najbardziej zewnętrzny strumień (pozostałe zamykają się automatycznie)

Łączenie strumieni

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("Error: " + e.getMessage());
}

Obsługa wyjątków

Kluczowe dla operacji I/O
Typowe wyjątki: IOException, FileNotFoundException
Zawsze używaj try-with-resources do obsługi wyjątków

Obsługa wyjątków

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 automatically closed here
    return lines;

}

Czas na ćwiczenia!

Importowanie danych w Javie