Giáo trình

Lập trình truyền thông

Science and Technology

Vào/Ra với Stream trong Java

Tác giả: unknown

Vào/Ra với  Stream trong Java

Stream là một dòng liên tục, có thứ tự các bytes dữ liệu chảy giữa chương trình và các thiết bị ngoại vi. Nó là khái niệm trừu tượng giúp giảm bớt các thao tác vào ra phức tạp đối với người lập trình. Nó cho phép nối kết nhiều loại thiết bị ngoại vi khác nhau với chương trình.

Nếu dòng dữ liệu trong Stream có hướng chảy từ thiết bị ngoại vi vào chương trình thì ta nói đây là Stream nhập (Input Stream), ngược lại là Stream xuất (Output Stream). 

Đối với Java, các thiết bị chỉ nhập, như bàn phím, sẽ có các Stream nhập nối với nó, các thiết bị chỉ xuất, như màn hình, sẽ có các stream xuất nối với nó , các thiết bị vừa xuất, vừa nhập, như đĩa từ, thì có cả stream nhập và xuất nối với nó.

Để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi, chương trình trước tiên phải lấy được các stream nhập / xuất gắn với thiết bị ngoại vi này. Sau đó,  chương trình có thể gởi dữ liệu ra ngoại vi bằng thao tác ghi vào Stream xuất của  ngoại vi. Ngược lại, chương trình có thể nhận dữ liệu từ ngoại vi bằng thao tác đọc stream nhập của ngoại vi đó.

Như vậy, chương trình chỉ làm việc trên các stream nhập và stream xuất, mà không quan tâm đến đặc điểm riêng biệt của thiết bị ngoại vi nối với Stream. Điều này giúp chương trình giao tiếp với hệ thống mạng cũng dễ dàng như giao tiếp với màn hình, bàn phím hay đĩa từ.

Một điểm khác cần lưu ý là  stream bao gồm những bytes rời rạc. Những bytes này mô tả những dạng dữ liệu khác nhau. Ví dụ một số integer khi viết vào stream sẽ chuyển thành 4 bytes. Vì thế cần phải có các thao tác chuyển đổi dữ liệu nhận và gởi giữa chương trình và stream.

Java hỗ trợ hai các lớp stream cơ bản trong gói java.io là:

  • java.io.InputStream:  Stream nhập
  • java.io.OutputStream: Stream xuất

Ngoài ra còn có các lớp Stream thừa kế từ hai lớp trên nhằm mục đích cung cấp các tiện ích cho các loại thiết bị vào ra chuyên biệt như: FileInputStream, FileOutputStream, PipedInputStream, PipedOutputStream, . . .

Lớp java.io.InputStream

Là loại stream cho phép chương trình nhận dữ liệu từ ngoại vi. Có các phương thức cơ bản sau:

int read() throws IOException : 

Đọc 1 byte từ Stream

  • Return 0-255 : Mã ASCII  của byte nhận được từ ngoại vi
  •             -1 : Stream đã kết thúc, không còn dữ liệu.

Đối với Java, System.in là một InputStream nối kết với bàn phím được tạo sẵn bởi hệ thống. Chương trình có thể dùng InputStream này để nhận các  ký tự nhập từ bàn phím.

Ví dụ:  Hãy lưu chương trình sau vào tập tin InStream1.java

import java.io.*;public class InStream1 {    public static void main(String args[]) {        InputStream is = System.in; // KeyBoard = System.in        while (true) {            try {                int ch = is.read();                 if (ch ==-1 || ch =='q') break;                System.out.print((char)ch);            } catch (IOException ie) {                System.out.print("Error: "+ie);            }        }    }}

Biên dịch và thực thi ta được kết quả sau:

Kết quả biên dịch chương trình InStream1.Java

Ví dụ trên chờ nhận các ký tự được nhập từ bàn phím.

int read(byte b[]) throws IOException:

Đọc tất cả các byte hiện có trong Stream vào mảng b.

  • Return 0-255: Số lượng byte đọc được.
  •             -1 : Stream đã kết thúc, không còn dữ liệu.

int read(byte b[], int offset, int len)

Đọc len byte từ Stream hiện tại, lưu vào trong mảng b bắt đầu từ vị trí offset

  • Return:  số lượng byte đọc được.
  •       -1 : Stream đã kết thúc.

Các phương thức trên khi thực thi sẽ bị nghẽn (block) cho đến khi có dữ liệu hoặc kết trúc Stream hay một ngoại lệ xuất hiện.

int available() 

Trả về số lượng byte hiện có trong Stream mà không làm nghẽn chương trình.

Ví dụ:

Lưu chương trình sau vào tập tin có tên InStream2.java

import java.io.*;public class InStream2 {    public static void main(String args[]) {            InputStream is = System.in; // KeyBoard = System.in            while (true) {                try {                    int num = is.available();                    if (num > 0){                        byte[] b = new byte[num];                         int result = is.read(b);                         if (result == -1) break;                         String s = new String(b);                         System.out.print(s);                     } else {                        System.out.print('.');                    }                } catch (IOException ie) {                    System.out.print("Error: "+ie);                }            }    }}

Biên dịch và thực thi ta được kết quả sau:

Kết quả biên dịch chương trình InStream2.Java

Điểm khác biệt trong ví dụ này là các ký tự ta nhập từ bàn phím sẽ không hiển thị tức thì trên màn hình. Chúng chỉ hiển thị sau khi chúng ta nhấn phím Enter.

Lớp java.io.OutputStream

Là loại stream cho phép chương trình xuất dữ liệu ra ngoại vi. Có các phương thức cơ bản sau:

void write(int b) throws IOException  

  • Viết byte b vào Stream hiện tại, 
  • Return : void

void write (byte[] b) throws IOException

  • Viết tất cả các phần tử của mảng b vào Stream hiện tại
  • Return : void

void write (byte[] b, int offset, int len) throws IOException:

  • Viết len phần tử trong mảng b vào Stream hiện tại, bắt đầu từ phần tử có chỉ số là offset của mảng.
  • Return : void

Đối với Java, System.out là một OutputStream nối kết với màn hình được tạo sẵn bởi hệ thống. Chương trình có thể dùng OutputStream này để gởi các  ký tự ra màn hình.

Ví dụ: 

Hãy lưu chương trình sau vào tập tin OutStream1.java

import java.io.*;public class OutStream1 {    public static void main(String args[]) {        OutputStream os = System.out; // Monitor = System.out        try {                String str = "The example of OutputStream";                byte b[] = str.getBytes();    // Đổi chuỗi thành mảng các bytes                os.write(b);                             } catch (IOException ie) {                System.out.print("Error: "+ie);        }    }}

Biên dịch và thực thi chương trình ta được kết quả sau:

Kết quả biên dịch chương trình OutStream.Java

Nhập chuỗi từ một InputStream

InputStream là Stream nhập gồm chuỗi các bytes. Nó chỉ cung cấp các phương thức cho việc đọc byte và mảng các bytes. Để có thể đọc được chuỗi từ một InputStream ta phải sử dụng thêm các lớp sau:

  • Lớp java.io.InputStreamReader: Là cầu nối để chuyển InputStream dạng byte sang InputStream dạng các ký tự (Character).
  • Lớp java.io.BufferedReader: Hỗ trợ việc đọc văn bản từ một InputStream dạng ký tự. 

Phương thức String readLine() throws IOException của BufferedReadercho phép đọc dòng văn bản kế tiếp trong InputStream. Một dòng kết thúc bởi cặp ký tự ‘\r’’\n’ hoặc kết thúc Stream.

Return: Một chuỗi ký tự hoặc null.

Giả sử is là một đối tượng thuộc lớp InputStream. Để đọc chuỗi từ is ta thực hiện các thao tác sau:

  1. InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
  2. BufferedReader br = new BufferedReader (isr);
  3. String str = br.readLine();

Ví dụ: Đọc chuỗi từ bàn phím

Lưu chương trình sau vào tập tin ReadLine.java

import java.io.*;public class ReadLine{    public static void main(String args[]) {        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);        while (true) {            try {                String line = br.readLine();                if (line == null ) break;                System.out.print(line);            } catch (IOException ie) {                System.out.print("Error: "+ie);            }        }    }}

Biên dịch và thực thi ta có kết quả sau:

Kết quả biên dịch chương trình ReadLine.Java

Xuất chuỗi ra một OutputStream

OutputStream là Stream xuất gồm chuỗi các bytes. Nó chỉ cung cấp các phương thức cho việc viết byte và mảng các bytes. Để có thể gởi được chuỗi ra một OutputStream ta phải sử dụng lớp java.io.PrintWriter.

Giả sử:  os là một OutputStream,  str là chuỗi cần  viết vào os.

Ta thực hiện các thao tác sau:

  1. PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
  2. pw.wirte(str);
  3. hoặc pw.println(str); // Nếu muốn có ký tự xuống dòng
  4. flush()                        // Đẩy dữ liệu từ buffer ra ngoại vi

Ví dụ: Viết chuỗi ra màn hình

Lưu chương trình sau vào tập tin PrintString.java

import java.io.*;public class PrintString {    public static void main(String args[]) {        OutputStream os = System.out;        PrintWriter pw = new PrintWriter(os);        pw.write("This is a string \r\n");        pw.println("This is a line");        pw.write("Bye! Bye!");        pw.flush();    }}

Biên dịch và thực thi ta được:

Kết quả biên dịch chương trình PrintString.Java
Mục lục
Đánh giá:
0 dựa trên 0 đánh giá
Nội dung cùng tác giả
 
Nội dung tương tự