Unidade VIII Persistência de Dados em Java

Transcrição

1 Universidade Federal da Paraíba Centro de Informática Departamento de Informática Unidade VIII Persistência de Dados em Java Linguagem de Programação I Daniela Coelho Batista Guedes Pereira

2 Unidade VIII Conteúdo abordado: Streams Arquivos 2

3 Streams Abstrações de java para lidar com o fluxo de dados Fluxos de dados ocorrem quando: um programa lê do teclado; um dado é enviado por uma conexão de rede; dados são lidos ou escritos em arquivos. Toda movimentação de bytes em java se dá através de streams. A vantagem de se unificar todas essas fontes de E/S é que não é necessário saber para onde (ou como) estão indo os bytes ou de onde eles vêm. 3

4 Streams Um stream é como um cano por onde fluem bytes. Este cano pode estar conectado a uma fonte de bytes (um arquivo, uma conexão de rede, dados oriundos da entrada padrão) e os dados serão lidos (ou escritos da mesma forma). Um stream de entrada 4

5 Streams Independente do tipo ou de onde a informação esteja fluindo, o algoritmo para se trabalhar com streams é sempre o mesmo: Leitura Abra o stream Enquanto existirem dados leia dado Fechar stream Escrita Abra o stream Enquanto existirem dados Fechar stream escreva dado As classes que implementam streams em java fornecem métodos para ler do stream, ir para algum ponto do stream e fechar um stream. 5

6 Streams O package java.io contém um conjunto de streams de entrada e saída que os programas podem utilizar para ler e escrever dados. As superclasses abstratas InputStream e OutputStream são responsáveis por definirem o comportamento dos streams de entrada e saída. Existem várias subclasses de InputStream e OutputStream que implementam tipos específicos de streams de entrada e saída. 6

7 Hierarquia java.lang.object java.io.ramdomaccessfile Java.io.OutputStream java.io.file Java.io.InputStream java.io.streamtokenizer Java.io.ByteArrayOutputStream Java.io.PipedOutputStream Java.io.FileOutputStream Java.io.ByteArrayInputStream Java.io.SequenceInputStream Java.io.ObjectInputStream Java.io.ObjectOutputStream Java.io.PipedInputStream Java.io.FilterOutputStream Java.io.FileInputStream Java.io.DataOutputStream Java.io.FilterInputStream Java.io.BufferedOutputStream Java.io.PrintStream Java.io.DataInputStream Java.io.BufferedInputStream Java.io.PushBackInputStream Java.io.LineNumberInputStream 7

8 Subclasses de InputStream e OutputStream FileInputStream: Lê dados de um arquivo. FileOutputStream: Escreve dados em um arquivo. PipedInputStream: Implementa os componentes de entrada de um pipe (canais de comunicação sincronizados entre threads). O thread lê informações do pipe via um PipedInputStream. PipedOutputStream: Implementa os componentes de saída de um pipe. Um thread envia dados para outro thread via um PipedOutputStream. 8

9 Subclasses de InputStream e OutputStream ByteArrayInputStream: Lê dados de um array de bytes da memória. ByteArrayOutputStream: Escreve dados em um array de bytes da memória. SequenceInputStream: Concatena múltiplos streams de entrada em um único stream de entrada. 9

10 Subclasses de InputStream e OutputStream ObjectInputStream: Habilita um programa a ler objetos serializados, através do método readobject. O tipo de retorno deste método é Object, portanto objetos desserializados devem ser convertidos para o seu tipo real. ObjectOutputStream: Habilita um programa a gravar objetos serializados, através do método writeobject 10

11 Subclasses de FilterInputStream e FilterOutputStream DataInputStream: Habilita um programa a ler dados no formato binário de um InputStream. Lê os tipos de dados primitivos de java, independente do formato da máquina. Métodos desta classe: read, readboolean, readbyte, readchar, readdouble, readfloat, readint, readline, readlong, readshort, readutf, readunsignedbyte, readunsignedshort, etc. 11

12 Subclasses de FilterInputStream e FilterOutputStream DataOutputStream: Habilita um programa a escrever dados no formato binário em um OutputStream. Lê os tipos de dados primitivos de java, independente do formato da máquina. Métodos desta classe: flush, size, write, writeboolean, writebyte, writebytes, writechar, writechars, writedouble, writefloat, writeint, writelong, writeshort, writeutf, etc. 12

13 Outras Classes do Package java.io File: Representa um arquivo. Habilita programas para obter informações sobre um arquivo ou diretório. RandomAccessFile: Representa um arquivo de acesso randômico. StreamTokenizer: Divide o conteúdo de um stream de texto de um arquivo texto de entrada em tokens (menor unidade reconhecida por um parser - palavras, símbolos, etc.) 13

14 Utilizando Streams para Ler e Escrever via E/S Padrão Em java, as fontes de dados Teclado e Vídeo são dois streams colocados nas variáveis de classe in (objeto da classe InputStream) e out (objeto da classe PrintStream) de System. PrintStream print(string s) - Envia um string para o stream. Se o dado não for um string mas for um tipo básico ou um objeto que possua um método tostring ele será convertido automaticamente. println(string s) - idêntico ao anterior, porém envia um \n no final. 14

15 Utilizando Streams para Ler e Escrever via E/S Padrão InputStream read( ) - Lê um byte do stream. Esse byte pode significar muitas coisas: o primeiro byte de um caracter unicode, o primeiro byte do primeiro caracter de um string, o byte mais significativo de um inteiro, etc. 15

16 Utilizando Streams para Ler e Escrever em Arquivos Se os seus dados forem usados somente pelo programa Java que o gerou Os objetos devem ser salvos, através do mecanismo de serialização. Se os seus dados forem usados por outros programa Grave os dados em arquivos binários ou texto 16

17 Utilizando Streams para Ler e Escrever em Arquivos Esquema de Serialização de Objetos Para os objetos serem serializáveis a sua classe tem que implementar a interface Serializable. As variáveis estáticas não são serializadas. 17

18 Utilizando Streams para Ler e Escrever em Arquivos A interface Serializable não possui nenhum método a implementar. Sua única finalidade é anunciar que a classe que está implementando pode ser serializada Quando um objeto é serializado, todos os objetos que ele referencia nas variáveis de instância também são serializados, desde que todas as classes implementem Serializable. Marque uma variável de instância de uma classe com a palavra-chave transient se quiser que a serialização a ignore. Ela será restaurada com nulos (para tipos referência) ou valores padrão (para tipos primitivo). 18

19 Utilizando Streams para Ler e Escrever em Arquivos Esquema de Desserialização de Objetos: Restaurando um objeto 19

20 Rotinas Importantes public void setupler() { //Abre arquivo para leitura try { filestream = new FileInputStream("cliente.ser"); input = new ObjectInputStream(fileStream); catch (EOFException eof) { continua = false; catch (IOException e) { System.err.println("Falha na Abertura do Arquivo para Leitura\n" + e.tostring()); System.exit(1); 20

21 Rotinas Importantes public void readrecords() { //Carrega todo o conteúdo do arquivo na Coleção cadcel try { while (morerecords) { cadcel.add((agenda)(input.readobject())); catch (EOFException eof) { morerecords = false; catch (IOException e) { System.err.println("Erro durante leitura do arquivo\n" + e.tostring()); System.exit(1); catch(classnotfoundexception c){ System.err.println("Erro durante leitura do arquivo - Objeto Inválido\n" + c.tostring()); 21

22 Rotinas Importantes public void cleanupler() { //Fechar o arquivo, após ter sido descarregado na coleção try { input.close(); catch (IOException e) { System.err.println("Falha no Fechamento do Arquivo durante Leitura\n" + e.tostring()); System.exit(1); dispose(); //libera os recursos 22

23 Rotinas Importantes public void setupgravar() { //Abre arquivo para gravar try{ output = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("cliente.ser", false)); catch (IOException e) { System.err.println("Falha na Abertura do Arquivo para Gravação\n" + e.tostring()); System.exit(1); public ObjectOutputStream(OutputStream out) throws IOException : Cria um ObjectOutputStream que escreve em um OutputStream específico. public FileOutputStream(File file, boolean append) throws FileNotFoundException : Cria um arquivo output stream para gravar em um arquivo representado pelo objeto File. 23

24 Rotinas Importantes public void addrecords() { //Carrega toda a coleção no arquivo try { for (Agenda a : cadcel) { output.writeobject(a); catch (IOException e) { System.err.println("Erro durante gravação no arquivo\n" + e.tostring()); System.exit(1); 24

25 Rotinas Importantes public void cleanupgravar() { //Fechar o arquivo, após todos os objetos terem sido gravados try { output.flush(); output.close(); catch (IOException e) { System.err.println("Falha no Fechamento do Arquivo Durante Gravação!!\n" + e.tostring()); System.exit(1); dispose(); //libera os recursos 25

26 import javax.swing.*; import javax.swing.border.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.io.*; // Grava dados oriundo do teclado em um arquivo binário sequencial public class CriaArqSeq extends JFrame{ private JButton jbutton1,jbutton2; private JLabel jlabel1, jlabel2, jlabel3,jlabel4; private JPanel jpanel1; private JTextField jtextfield1, jtextfield2; private JTextField jtextfield3, jtextfield4; // habilita saída de dados para um arquivo private DataOutputStream output; public CriaArqSeq() { //construtor super("grava Arquivo de Contas"); setup(); initcomponents();... //continua 26

27 public void setup(){ //Abre arquivo try{ output = new DataOutputStream( new FileOutputStream("cliente.dat",true)); catch(ioexception e){ System.err.println("Falha na Abertura do Arquivo\n" + e.tostring()); System.exit(1);... //continua 27

28 //envia dados para o arquivo, limpa o // frame, e fecha o arquivo public void cleanup(){ if(!jtextfield1.gettext().equals("")) addrecord(); try{ output.flush(); output.close(); catch (IOException e){ System.err.println("Falha no Fechamento do Arquivo\n" + e.tostring()); System.exit(1);... //continua 28

29 //Grava dados no arquivo public void addrecord(){ int acct = 0; double d; acct = (new Integer(jTextField1.getText())).intValue(); try{ if (acct > 0){ output.writeint(acct); output.writeutf(jtextfield2.gettext()); output.writeutf(jtextfield3.gettext()); d = (new Double(jTextField4.getText())).doubleValue(); output.writedouble(d); catch(ioexception e){ System.err.println("Erro durante gravação no arquivo\n" + e.tostring()); System.exit(1); //Limpa os TextFields jtextfield1.settext(""); jtextfield2.settext(""); jtextfield3.settext(""); jtextfield4.settext(""); //continua

30 //trata os eventos dos botões private void jbutton1actionperformed(java.awt.event.actionevent evt) { addrecord(); private void jbutton2actionperformed(java.awt.event.actionevent evt) { cleanup(); //grava dados, fecha arquivo dispose(); //libera os recursos System.exit(0);... //continua 30

31 //monta a interface private void initcomponents() { jpanel1 = new JPanel(); jlabel1 = new JLabel(); jtextfield1 = new JTextField(); jlabel2 = new JLabel(); jtextfield2 = new JTextField(); jlabel3 = new JLabel(); jtextfield3 = new JTextField(); jlabel4 = new JLabel(); jtextfield4 = new JTextField(); jbutton1 = new JButton(); jbutton2 = new JButton(); setdefaultcloseoperation(windowconstants.exit_on_close); jpanel1.setlayout(new GridLayout(5, 2)); jlabel1.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jlabel1.settext("conta:"); jlabel1.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jpanel1.add(jlabel1);... //continua 31

32 //monta a interface (cont.) jtextfield1.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jtextfield1.setborder(newsoftbevelborder(bevelborder.raised)); jpanel1.add(jtextfield1); jlabel2.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jlabel2.settext("nome:"); jlabel2.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jpanel1.add(jlabel2); jtextfield2.setfont(new java.awt.font("tahoma", 0, 14)); jtextfield2.setborder(newsoftbevelborder(bevelborder.raised)); jpanel1.add(jtextfield2); jlabel3.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jlabel3.settext("sobrenome:"); jlabel3.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jpanel1.add(jlabel3); jtextfield3.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jtextfield3.setborder(newsoftbevelborder(bevelborder.raised)); jpanel1.add(jtextfield3);... //continua 32

33 //monta a interface (cont.) jlabel4.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jlabel4.settext("saldo:"); jlabel4.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jpanel1.add(jlabel4); jtextfield4.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jtextfield4.setborder(newsoftbevelborder(bevelborder.raised)); jpanel1.add(jtextfield4); jbutton1.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jbutton1.settext("gravar"); jbutton1.setactioncommand("next"); jbutton1.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jbutton1.addactionlistener(new ActionListener() { public void actionperformed(actionevent evt) { jbutton1actionperformed(evt); ); jpanel1.add(jbutton1);... //continua 33

34 //monta a interface (cont.) jbutton2.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jbutton2.settext("sair"); jbutton2.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jbutton2.addactionlistener(new ActionListener() { public void actionperformed(actionevent evt) { jbutton2actionperformed(evt); ); jpanel1.add(jbutton2); GroupLayout layout = new GroupLayout(getContentPane()); getcontentpane().setlayout(layout); layout.sethorizontalgroup( layout.createparallelgroup(alignment.leading).addgap(0, 400, Short.MAX_VALUE).addGroup(layout.createParallelGroup (GroupLayout.Alignment.LEADING).addGroup(layout.createSequentialGroup().addGap(0, 118, Short.MAX_VALUE).addComponent(jPanel1, GroupLayout.PREFERRED_SIZE, GroupLayout.DEFAULT_SIZE, GroupLayout.PREFERRED_SIZE).addGap(0, 118, Short.MAX_VALUE))) ); 34

35 //monta a interface (cont.) layout.setverticalgroup( layout.createparallelgroup(grouplayout.alignment.leading).addgap(0, 300, Short.MAX_VALUE).addGroup(layout.createParallelGroup( GroupLayout.Alignment.LEADING).addGroup(layout.createSequentialGroup().addGap(0, 92, Short.MAX_VALUE).addComponent(jPanel1, GroupLayout.PREFERRED_SIZE, GroupLayout.DEFAULT_SIZE, GroupLayout.PREFERRED_SIZE).addGap(0, 93, Short.MAX_VALUE))) ); pack(); //fim do método initcomponents 35

36 public static void main(string args[]) { java.awt.eventqueue.invokelater(new Runnable() { public void run() { new CriaArqSeq().setVisible(true); ); //fim da classe CriaArqSeq 36

37 import javax.swing.*; import javax.swing.border.*; import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.io.*; //Lê dados oriundo de um arquivo binário e mostra em uma janela public class LerArqSeq extends JFrame{ private JButton jbutton1,jbutton2; private JLabel jlabel1, jlabel2, jlabel3,jlabel4; private JPanel jpanel1; private JTextField jtextfield1, jtextfield2; private JTextField jtextfield3, jtextfield4; //arquivo de onde os dados serão lidos private DataInputStream input; private boolean morerecords = true; public LerArqSeq() { //construtor super( Ler Arquivo de Contas"); setup(); initcomponents();... //continua 37

38 public void setup(){ //Abre arquivo try{ input = new DataInputStream( new FileInputStream("cliente.dat")); catch(ioexception e){ System.err.println("Falha na Abertura do Arquivo\n" + e.tostring()); System.exit(1);... //continua 38

39 //fecha o arquivo public void cleanup(){ try{ input.close(); catch (IOException e){ System.err.println("Falha no Fechamento do Arquivo\n" + e.tostring()); System.exit(1);... //continua 39

40 //Ler dados do arquivo public void readrecord(){ int account; String first, last; double balance; try{ account = input.readint(); first = input.readutf(); last = input.readutf(); balance = input.readdouble(); jtextfield1.settext(string.valueof(account)); jtextfield2.settext(string.valueof(first)); jtextfield3.settext(string.valueof(last)); jtextfield4.settext(string.valueof(balance)); catch(eofexception eof){ morerecords = false; catch(ioexception e){ System.err.println("Erro durante leitura do arquivo\n" + e.tostring()); System.exit(1);... //continua 40

41 //trata os eventos dos botões private void jbutton1actionperformed(java.awt.event.actionevent evt) { readrecord(); private void jbutton2actionperformed(java.awt.event.actionevent evt) { cleanup(); //fecha arquivo dispose(); //libera os recursos System.exit(0);... //continua 41

42 //monta a interface private void initcomponents() { jpanel1 = new JPanel(); jlabel1 = new JLabel(); jtextfield1 = new JTextField(); jlabel2 = new JLabel(); jtextfield2 = new JTextField(); jlabel3 = new JLabel(); jtextfield3 = new JTextField(); jlabel4 = new JLabel(); jtextfield4 = new JTextField(); jbutton1 = new JButton(); jbutton2 = new JButton(); setdefaultcloseoperation(windowconstants.exit_on_close); jpanel1.setlayout(new GridLayout(5, 2)); jlabel1.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jlabel1.settext("conta:"); jlabel1.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jpanel1.add(jlabel1);... //continua 42

43 //monta a interface (cont.) jtextfield1.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jtextfield1.setborder(newsoftbevelborder(bevelborder.raised)); jpanel1.add(jtextfield1); jlabel2.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jlabel2.settext("nome:"); jlabel2.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jpanel1.add(jlabel2); jtextfield2.setfont(new java.awt.font("tahoma", 0, 14)); jtextfield2.setborder(newsoftbevelborder(bevelborder.raised)); jpanel1.add(jtextfield2); jlabel3.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jlabel3.settext("sobrenome:"); jlabel3.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jpanel1.add(jlabel3); jtextfield3.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jtextfield3.setborder(newsoftbevelborder(bevelborder.raised)); jpanel1.add(jtextfield3);... //continua 43

44 //monta a interface (cont.) jlabel4.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jlabel4.settext("saldo:"); jlabel4.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jpanel1.add(jlabel4); jtextfield4.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jtextfield4.setborder(newsoftbevelborder(bevelborder.raised)); jpanel1.add(jtextfield4); jbutton1.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jbutton1.settext( Next"); jbutton1.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jbutton1.addactionlistener(new ActionListener() { public void actionperformed(actionevent evt) { jbutton1actionperformed(evt); ); jpanel1.add(jbutton1);... //continua 44

45 //monta a interface (cont.) jbutton2.setfont(new Font("Tahoma", 0, 14)); jbutton2.settext("sair"); jbutton2.setborder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.RAISED)); jbutton2.addactionlistener(new ActionListener() { public void actionperformed(actionevent evt) { jbutton2actionperformed(evt); ); jpanel1.add(jbutton2); GroupLayout layout = new GroupLayout(getContentPane()); getcontentpane().setlayout(layout); layout.sethorizontalgroup( layout.createparallelgroup(alignment.leading).addgap(0, 400, Short.MAX_VALUE).addGroup(layout.createParallelGroup (GroupLayout.Alignment.LEADING).addGroup(layout.createSequentialGroup().addGap(0, 118, Short.MAX_VALUE).addComponent(jPanel1, GroupLayout.PREFERRED_SIZE, GroupLayout.DEFAULT_SIZE, GroupLayout.PREFERRED_SIZE).addGap(0, 118, Short.MAX_VALUE))) ); 45

46 //monta a interface (cont.) layout.setverticalgroup( layout.createparallelgroup(grouplayout.alignment.leading).addgap(0, 300, Short.MAX_VALUE).addGroup(layout.createParallelGroup( GroupLayout.Alignment.LEADING).addGroup(layout.createSequentialGroup().addGap(0, 92, Short.MAX_VALUE).addComponent(jPanel1, GroupLayout.PREFERRED_SIZE, GroupLayout.DEFAULT_SIZE, GroupLayout.PREFERRED_SIZE).addGap(0, 93, Short.MAX_VALUE))) ); pack(); //fim do método initcomponents... //continua 46

47 public static void main(string args[]) { java.awt.eventqueue.invokelater(new Runnable() { public void run() { new LerArqSeq().setVisible(true); ); //fim da classe LerArqSeq 47