Pontifícia Universidade Católica de São Paulo Departamento de Ciência da Computação

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1 Pontifícia Universidade Católica de São Paulo Departamento de Ciência da Computação LP: Laboratório de Programação Apontamento 15 Prof. ISVega Maio de 2004 Arquivos de Texto CONTEÚDO 15.1Processamento de Arquivos Processamento de Arquivos de Texto Escrita de Texto COM Filtros Leitura de Texto COM Filtros Aplicação: Controle de Estoque Criação do Arquivo de Estoque Processamento do Arquivo de Estoque.. 11 Exercícios Java. Objetivos Mostrar como ler e escrever arquivos de texto em 15.1 Processamento de Arquivos Uma necessidade comum de programação é a leitura e escrita de arquivos em disco. As informações armazenadas em um objeto-arquivo ou são codificadas na forma de bytes (dados) ou na forma de texto (linhas de caracteres). 1

2 Arquivos Pré-definidos Três objetos-arquivo para armazenagem de textos são automaticamente criados, quando se executa um programa em Java: System.in, System.out e System.err. Subsistema java.io Para fazer uso dos mecanismos de processamento de arquivos em Java, deve-se importar o subsistema (pacote) java.io. Exemplo 15.1 Para que um objeto da classe Livro tenha acesso aos mecanismos de processamento de arquivos da Tecnologia Java, a sua classe deverá importar o pacote java.io (Figura 15.1). Livro <<import>> java.io Figura 15.1: Importação do pacote java.io (diagrama de classes UML). Em Java: import java.io.*; public class Livro { // Uso dos mecanismos importados... Textos e Dados Por outro lado, as seqüências de bytes podem ser vistas como texto ou como dados (estruturados). No primeiro caso, deve-se utilizar instâncias do tipo Reader e Writer. No segundo caso, deve-se usar instâncias do tipo FilterInputStream e FilterOutputStream Processamento de Arquivos de Texto Processamento de Texto com Filtros O processamento de arquivos de texto (caracteres unicode) com filtros é feito por objetos da classe BufferedReader e BufferedWriter. O arquivo, propriamente dito, é representado por objetos das classes Reader ou Writer. Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-2

3 Escrita de Texto COM Filtros O padrão dinâmico da escrita em arquivos de texto filtros pode ser descrito pelo mapa de execução mostrado na Figura Programa dados.txt arqtexto : FileWriter new dados.txt arqtexto new texto write filtro : BufferedWriter flush close Figura 15.2: Padrão para escrita em arquivos de texto. Inicialmente, cria-se um contexto de execução que interage diretamente com o arquivo, no caso dados.txt. Este contexto é utilizado para construir o filtro de acesso ao conteúdo do arquivo. O filtro é um contexto da classe BufferedWriter. Com a ajuda do filtro, diversas linhas de texto podem ser escritas no arquivo utilizando-se a operação write(). Este serviço recebe a linha de texto a ser escrita, repassando-a para o contexto de execução que interage diretamente com o arquivo. Imediatamente antes de se fechar o filtro (que, por sua vez, provoca o fechamento do arquivo), deve-se executar o comando flush(), que envia quaisquer linhas de texto ainda presentes no filtro para o arquivo. Observa-se que todas as interações com o arquivo e com o filtro devem ser inseridas em uma região de tratamento de exceções (assinaladas como relâmpagos em vermelho na Figura 15.2). Modelo de Implementação em Java A Figura 15.3 ilustra um modelo de processamento de arquivos de texto em Java. Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-3

4 Figura 15.3: Modelo de objetos para escrita de arquivos de texto (vista do BlueJ). Um modelo de implementação em Java deste modelo de escrita em arquivos de texto seria: lab/texto/escritatextofiltro.java Texto: (escrita com filtro) classes importadas public class EscritaTextoFiltro { public BufferedWriter filtro; public void escrever() { Texto: (escrita com filtro) abertura e criação do filtro Texto: (escrita com filtro) escrita no arquivo Texto: (escrita com filtro) fechamento do arquivo Importação de Classes para Escrita As seguintes classes são normalmente importadas quando se programa computações com escrita em arquivos de texto: Texto: (escrita com filtro) classes importadas import java.io.filewriter; import java.io.bufferedwriter; import java.io.ioexception; Abertura do Arquivo de Texto O processamento se inicia com a abertura do arquivo de texto e a criação do filtro a ser utilizado para processar a sua informação: Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-4

5 Texto: (escrita com filtro) abertura e criação do filtro // ABRIR ARQUIVO DE TEXTO E CRIAR FILTRO FileWriter arqtexto = new FileWriter( "dados.txt" ); filtro = new BufferedWriter( arqtexto ); Escrita no Arquivo de Texto Em seguida, passa-se à escrita de linhas de texto no arquivo. Strings podem ser escritas com o uso da operação write(). Mudanças de linha no arquivo podem ser feitas ativando-se a operação newline(): Texto: (escrita com filtro) escrita no arquivo // ESCREVER NO ARQUIVO DE TEXTO filtro.write( "Isto eh um teste!" ); filtro.newline(); Fechamento do Arquivo de Texto Finalmente, após a escrita das informações no arquivo, deve-se fechá-lo, para que o texto não seja perdido: Texto: (escrita com filtro) fechamento do arquivo // ESVAZIAR FILTRO E FECHAR O ARQUIVO DE TEXTO filtro.flush(); filtro.close(); Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-5

6 Leitura de Texto COM Filtros Os principais passos de computação envolvidos na leitura de um texto armazenado em arquivos de texto são apresentados na Figura Programa dados.txt arqtexto : FileReader new dados.txt arqtexto new readline filtro : BufferedReader texto close Figura 15.4: Padrão para leitura de arquivos de texto. Modelo de Implementação em Java A Figura 15.5 ilustra um modelo de processamento de arquivos de texto em Java. Figura 15.5: Modelo de objetos para leitura de arquivos de texto (vista do BlueJ). Um modelo de implementação em Java deste modelo de leitura em arquivos de texto seria: lab/texto/leituratextofiltro.java Texto: (leitura com filtro) classes importadas public class LeituraTextoFiltro { Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-6

7 public BufferedReader filtro; public void ler() { Texto: (leitura com filtro) abertura e criação do filtro Texto: (leitura com filtro) leitura no arquivo Texto: (leitura com filtro) fechamento do arquivo Importação de Classes para Leitura As seguintes classes são normalmente importadas quando se programa computações com leitura de arquivos de texto: Texto: (leitura com filtro) classes importadas import java.io.filereader; import java.io.bufferedreader; import java.io.ioexception; import java.io.filenotfoundexception; Abertura do Arquivo de Texto O processamento se inicia com a abertura do arquivo de texto e a criação do filtro a ser utilizado para processar a sua informação: Texto: (leitura com filtro) abertura e criação do filtro // ABRIR ARQUIVO DE TEXTO E CRIAR FILTRO FileReader arqtexto = new FileReader( "dados.txt" ); filtro = new BufferedReader( arqtexto ); catch( FileNotFoundException e ) { Leitura do Arquivo de Texto Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-7

8 Em seguida, passa-se à leitura de linhas de texto do arquivo com a ativação da operação readline(): Texto: (leitura com filtro) leitura no arquivo // LER DO ARQUIVO DE TEXTO String linha = filtro.readline(); System.out.println( linha ); Fechamento do Arquivo de Texto Finalmente, após a leitura das informações no arquivo, deve-se fechá-lo: Texto: (leitura com filtro) fechamento do arquivo // FECHAR O ARQUIVO DE TEXTO filtro.close(); 15.3 Aplicação: Controle de Estoque Esta seção cria um arquivo contendo produtos, quantidades e preços unitários, o qual é posteriormente processado, produzindo um relatório de estoque. O modelo de classes da aplicação, bem como dos objetos fundamentais, é descrito na Figura Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-8

9 Figura 15.6: Importação do pacote java.io (diagrama de classes UML) Criação do Arquivo de Estoque A criação do arquivo de estoque, denominado estoque.txt, segue o padrão anteriormente descrito para o caso de arquivos de texto. lab/estoque/estoquista.java pacotes importados na criação do estoque public class Estoquista { public BufferedWriter filtro = null; public void cadastrar() { abrir o arquivo de texto e criar o filtro de escrita do estoque obter as quantidades de produtos e escrever no arquivo esvaziar o filtro e fechar o arquivo de texto System.exit(0); São os seguintes as classes necessárias para criar o arquivo de estoque: pacotes importados na criação do estoque import java.io.filewriter; import java.io.bufferedwriter; import java.io.ioexception; A abertura e criação do filtro de escrita obedece ao padrão: Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-9

10 abrir o arquivo de texto e criar o filtro de escrita do estoque // ABRIR ARQUIVO DE TEXTO E CRIAR FILTRO BufferedWriter filtro = null; FileWriter arqtexto = new FileWriter( "estoque.txt" ); filtro = new BufferedWriter( arqtexto ); A parte principal da criação do arquivo de estoque deve percorrer cada produto e solicitar que o estoquista informe a quantidade atual existente. Inicialmente os produtos e preços unitários são definidos. Em seguida, cria-se um optico:leitoroptico para solicitação das quantidades. Uma repetição controlada por contador percorre cada produto e solicita a quantidade existente. Este valor é convertido para int, sendo utilizado para montar uma linha, escrita no arquivo de texto: obter as quantidades de produtos e escrever no arquivo // ESCREVER NO ARQUIVO DE TEXTO String[] produtos = { "Lapis", "Borracha", "Caderno", "Caneta" ; String[] precos = { "0.70", "0.35", "5.00", "1.20" ; LeitorOptico optico = new LeitorOptico(); for( int i = 0; i < produtos.length; i++ ) { int qtde = optico.obterint( "Quantidade de " + produtos[i] + "?"); String linha = produtos[i] + " " + qtde + " " + precos[i]; filtro.write( linha ); filtro.newline(); optico = null; A parte final esvazia o filtro e fecha o arquivo de texto contendo as informações sobre o estoque atual: Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-10

11 esvaziar o filtro e fechar o arquivo de texto // ESVAZIAR FILTRO E FECHAR O ARQUIVO DE TEXTO filtro.flush(); filtro.close(); O contexto envolvendo o leitor óptico apenas solicita a quantidade de produto disponível no estoque, simulando o dispositivo real de leitura utilizado pelo estoquista: lab/estoque/leitoroptico.java import javax.swing.joptionpane; public class LeitorOptico { public int obterint( String pergunta ) { String linha = JOptionPane.showInputDialog( pergunta ); int n = 0; n = Integer.parseInt( linha ); catch( NumberFormatException e ) { System.out.println( "Quantidade desconhecida" ); return n; Processamento do Arquivo de Estoque O processamento do arquivo de estoque deve ler os valores informados e gerar um relatório da situação atual dos produtos. lab/estoque/estoque.java classes importadas para o processamento do estoque public class Estoque { public Item[] produtos = new Item[ 100 ]; public void recuperaritens() { abrir o arquivo de texto e criar o filtro de leitura do estoque carregar as informações sobre cada produto e gerar o relatório fechar o arquivo de estoque mostrar o relatório do estoque São os seguintes os arquivos importados para o processamento do estoque: Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-11

12 classes importadas para o processamento do estoque import java.io.filereader; import java.io.bufferedreader; import java.io.ioexception; import java.io.filenotfoundexception; import java.util.stringtokenizer; A abertura do arquivo de estoque para leitura, segue o padrão normal visto anteriormente: abrir o arquivo de texto e criar o filtro de leitura do estoque // ABRIR ARQUIVO DE TEXTO E CRIAR FILTRO BufferedReader filtro = null; FileReader arqtexto = new FileReader( "estoque.txt" ); filtro = new BufferedReader( arqtexto ); catch( FileNotFoundException e ) { A carga de informações do arquivo faz uso do filtro de leitura de linhas. Para cada linha recuperada, o produto, sua quantidade e preço unitário devem ser determinados. Um contexto denominado analisador da classe StringTokenizer pode ser utilizado para esta finalidade. O analisador é criado para cada linha. O serviço nexttoken() retorna a cadeia de caracteres que antecede um separador (o espaço e o terminador de linha são os separadores normais). No caso deste sistema, cada linha contém três informações (produto, quantidade e preço) separaradas por um espaço. Por conseguinte três ativações do serviço nexttoken() são utilizadas para recuperar estas informações. A partir delas, um novo contexto da classe Item é construído, sendo de imediato inserido na lista produtos, representado o estoque atual: Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-12

13 carregar as informações sobre cada produto e gerar o relatório // LER DO ARQUIVO DE TEXTO Item[] produtos = new Item[ 100 ]; int n = 0; String linha = filtro.readline(); while( linha!= null ) { StringTokenizer analisador = new StringTokenizer( linha ); String produto = analisador.nexttoken(); recuperar um item e inserir na lista de produtos linha = filtro.readline(); No núcleo da estrutura de repetição controlada por sentinela, deve-se recuperar as informações de um único item, criar um objeto encapsulando estas informações e inseri-lo na lista de produtos do estoque: recuperar um item e inserir na lista de produtos int qtde = Integer.parseInt( analisador.nexttoken() ); double preco = Double.parseDouble( analisador.nexttoken() ); produtos[n] = new Item( produto, qtde, preco ); n++; catch( NumberFormatException e ) { System.out.println( "ERRO no arquivo de entrada: linha ignorada" ); System.out.println( linha ); Após a leitura de todas as linhas do arquivo de estoque, ele é fechado: fechar o arquivo de estoque // FECHAR O ARQUIVO DE TEXTO filtro.close(); Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-13

14 Por último, a lista de produtos é apresentada, contabilizando-se o valor total de cada produto disponível: mostrar o relatório do estoque public void gerarrelatorio() { for( int i = 0; i < produtos.length; i++ ) { System.out.println( produtos[i] ); A classe Item modela a estrutura de informações de um item estocado. A estrutura é composta pelo nome do produto, sua quantidade em estoque e o seu preço unitário. Adicionalmente, uma propriedade de formatação é utilizada no momento da conversão feita pelo serviço tostring(): lab/estoque/item.java import java.text.decimalformat; public class Item { private String _produto; private int _quantidade; private double _preco; private DecimalFormat _formato; public Item( String produto, int quantidade, double preco ) { _produto = produto; _quantidade = quantidade; _preco = preco; _formato = new DecimalFormat( "0.##" ); public String tostring() { return _produto + ":" + _quantidade + " a " + _preco + " = " + _formato.format( (_quantidade * _preco) ); Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-14

15 EXERCÍCIOS 15.1 MODELO GERAL DE ESCRITA EM ARQUIVOS DE TEXTO Implemente e execute o programa de escrita em arquivos de dados com filtro: Tarefa Tarefa Crie o projeto ex15.1. Crie a classe EscritaTextoFiltro. Tarefa Crie o objeto escritor e envie a mensagem escritor.escrever() MODELO GERAL DE LEITURA DE ARQUIVOS DE TEXTO Implemente e execute o programa de leitura em arquivos de dados com filtro: Tarefa Tarefa Tarefa Crie o projeto ex15.2. Crie a classe LeituraTextoFiltro. Crie o objeto leitor e envie a mensagem leitor.ler() CONTROLE DE ESTOQUE Sobre o sistema de controle de estoque: Tarefa Tarefa Tarefa Tarefa Crie o projeto ex15.3. Implemente o programa do sistema de controle de estoque. Crie os objetos aldo:estoquista e bazar:estoque. Qual o efeito do processamento da mensagem aldo.cadastrar()? Tarefa Qual o efeito do processamento das mensagens bazar.recuperaritens() seguida de bazar.gerarrelatorio()? Tarefa Altere o arquivo Estoque.java de modo a ser apresentado o valor total estocado (somatória dos valores dos produtos estocados). OBS: procure utilizar um novo método totalizar(produtos):void que recebe o array produtos por referência e retorna o cálculo solicitado. Copyright c , Dr. Italo S. Vega 15-15