Огляд потоків введення/виведення Java

Імпорт даних у Java

Anthony Markham

VP Quant Developer

Основи потоків

Потоки — це однобічні канали даних з порядком FIFO (First In, First Out)
Байтові потоки працюють із сирими бінарними даними (InputStream/OutputStream)
Символьні потоки обробляють текст із автоматичним кодуванням (Reader/Writer)

Схема потоків

Байтові потоки

Використовуються для бінарних даних (зображення, аудіо тощо)
Базові абстрактні класи: InputStream (читання), OutputStream (запис)
Ключові реалізації: FileInputStream, FileOutputStream
Основні методи: read() повертає байти, write() записує байти

Бінарні файли: зображення й аудіо

Байтові потоки

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());
}

Символьні потоки

Створені спеціально для текстових даних
Базові абстрактні класи: Reader (читання тексту), Writer (запис тексту)
Ключові реалізації: FileReader, FileWriter, BufferedReader, BufferedWriter
Зручні методи: readLine() читає цілий рядок тексту

Файли CSV

Символьні потоки

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());
}

Буферизовані потоки — продуктивність

Підвищує продуктивність, зменшуючи операції з диском
Читання/запис байтових потоків через BufferedInputStream і BufferedOutputStream
Читання/запис символьних потоків через BufferedReader, BufferedWriter
- Читання цілого рядка методом readLine()

Буферизовані потоки — продуктивність

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());
}

Ланцюжки потоків

Кожен потік у ланцюжку додає свою функціональність
Типовий шаблон: FileInputStream -> InputStreamReader -> BufferedReader
Завжди закривайте найзовнішній потік (інші закриються автоматично)

Ланцюжки потоків

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());
}

Обробка винятків

Вирішальне значення для операцій введення/виведення
Поширені винятки: IOException, FileNotFoundException
Завжди використовуйте try-with-resources для обробки винятків

Обробка винятків

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;

}

Давайте потренуємось!

Імпорт даних у Java