21/05/2013. Informações Complexas. Arquivos de Texto e Arquivos Binários. Hierarquia de Dados. Armazena Informação. Classificação de Arquivos

Transcrição

1 DCC / ICEx / UFMG Informações Complexas e Arquivos são usados para gravar informações complexas Eduardo Figueiredo Arquivo é um grupo de registros relacionados Armazena Informação Hierarquia de Dados Campo Armazena uma sequência de bytes Informação que tem algum significado no domínio do problema (~variável) Registro Formado por vários campos relacionados campos que merecem ser agrupados Em Java, registro é implementado como uma classe Maria Jose 33 F Julia Souza 27 F Paulo Silva 30 M Julia Souza 27 F J u l i a Bit Campo Byte J em ASCII Registro Arquivo Classificação de Arquivos Arquivo Binário Existem dois tipos principais de arquivos Arquivos binários armazenam registros Mas em Java, dizemos que armazenam objetos serializados Arquivos de texto armazenam caracteres Um arquivo binário é formado por uma sequência de registros (ou objetos) Todos os registros de um arquivo binário têm a mesma estrutura Um registro é a menor quantidade de informação que pode ser lida ou escrita de um arquivo binário 1

2 Vantagens Os objetos são mais facilmente gravados e recuperados Gravação é geralmente mais rápida Desvantagens Mais difícil de serem manipulados Somente pode ser lido pelo programa que o gravou Vantagens São de mais fácil manipulação, leitura e escrita Podem ser lidos por diferentes programas (editores de texto) em computadores Desvantagens Difícil recuperar objetos a partir de um arquivo de texto Geralmente mais lentos para leitura e escrita Acesso Sequencial Tanto arquivo de texto quanto arquivos binários são gravados e acessados sequencialmente No arquivo de texto, um caractere é gravado após o outro No arquivo binário, um registro (ou objeto) é gravado após o outro Java vê cada arquivo como um fluxo sequencial de bytes Arquivo de Texto Java não impõe nenhuma estrutura a um arquivo de texto O programador deve estruturar o arquivo para satisfazer os requisitos da aplicação Uma forma simples de estruturar um arquivo de texto é usando a classe Formatter (pacote java.util) Formatar cada linha com os dados Exemplo: CreateTextFile (1) public class CreateTextFile { private Formatter output; O nome do arquivo de output = new Formatter( "clients.txt" ); texto quando gravado em catch ( SecurityException securityexception ) { disco será clients.txt. System.err.println("You do not have write access to this file."); catch ( FileNotFoundException filenotfoundexception ) { System.err.println( "Error opening or creating file." ); Importante! Se o comando close() não public void addrecords() {... if ( output!= null ) output.close(); Declara um objeto Formater para gravar um arquivo de texto. for executado, o arquivo não é salvo. O arquivo só é realmente salvo quando fechado. 2

3 Exemplo: CreateTextFile (2) public class CreateTextFile { private Formatter output;... public void addrecords() { Scanner input = new Scanner( System.in ); O usuário deve entrar com três String firstname = input.next(); dados para registro no arquivo: String lastname = input.next(); int score = input.nextint(); nome, sobrenome e nota. if (score == -1) break; output.format( "%s %s %d \n", firstname, lastname, score); catch ( FormatterClosedException formatterclosedexception ) {... catch ( NoSuchElementException elementexception ) { Os dados são armazenados, um registro por linha. Exemplo: CreateTextFileTest public class CreateTextFileTest { CreateTextFile application = new CreateTextFile(); application.addrecords(); Cria e abre o arquivo. Note que abrir significa instanciar o objeto Formatter. Adiciona registros (nome, sobrenome e nota) e fecha o arquivo. Leitura de Arquivo de Texto Os dados armazenados em arquivo de texto podem ser recuperados Os dados não estão estruturados e a leitura é sequencial A classe Scanner pode ser utilizada para recuperar dados de um arquivo Ao invés de ler dados do teclado Exemplo: ReadTextFile (1) public class ReadTextFile { private Scanner input; Instancia objeto Scanner para ler de input = new Scanner( new File( "clients.txt" ) ); um arquivo File. catch ( FileNotFoundException filenotfoundexception ) { public void readrecords() {... if ( input!= null ) input.close(); Declara um objeto Scanner para ler de um arquivo de texto. Fecha o objeto Scanner. Exemplo: ReadTextFile (2) Exemplo: ReadTextFileTest public class ReadTextFile { private Scanner input;... public void readrecords() { Enquanto houver dados, lê os String firstname = input.next(); dados do arquivo (nome, sobrenome e nota) e imprime na tela. String lastname = input.next(); int score = input.nextint(); System.out.println(firstName + " " + lastname + " " + score); catch ( NoSuchElementException elementexception ) {... catch ( IllegalStateException stateexception ) { public class ReadTextFileTest { ReadTextFile application = new ReadTextFile(); application.readrecords(); Cria um leitor de arquivo de texto e abre o arquivo. Lê os registros (nome, sobrenome e nota) do arquivo e o fecha. 3

4 Serialização de Objetos Às vezes, queremos gravar um objeto inteiro em disco Não apenas informações textuais Para isso, Java fornece um mecanismo chamado serialização Um objeto serializado é representado por uma sequência de bytes Um objeto serializado pode ser gravado e disco e recuperado posteriormente Classes Principais ObjectInputStream Permite que objetos seja lidos do disco Os objetos devem ter sido gravados pela classe ObjectOutputStream Método principal: readobject() ObjectOutputStream Permite gravar objetos em disco como um fluxo de bytes Método principal: writeobject() Exemplo: StudentScore public class StudentScore implements Serializable { private String firstname = ""; private String lastname = ""; Para ser possível serializar um objeto, ele private int score = 0; deve implementar a interface Serializable. public StudentScore(String first, String last, int score) { setfirstname( first ); setlastname( last ); A interface Serializable não tem nenhum setscore( score ); método. Portanto, as classes não precisam implementar nenhum método. public void setfirstname( String first ) { firstname = first; public String getfirstname() { return firstname; public void setlastname( String last ) { lastname = last; public String getlastname() { return lastname; public void setscore(int s) { score = s; public double getscore() { return score; Exemplo: CreateSequentialFile public class CreateSequentialFile { private ObjectOutputStream output; output = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream( "clients.ser" ) ); public void addrecords() {... if ( output!= null ) output.close();... Declaração de uma variável ObjectOutputStream que permite escrever o objeto em disco. Instanciação do objeto que recebe um FileOutputStream como parâmetro. O arquivo deve ser fechado para garantir que os dados sejam realmente salvos em disco. Exemplo: método addrecords() public void addrecords() { StudentScore record; int score = -1; Scanner input = new Scanner( System.in ); O usuário entra com String firstname = input.next(); String lastname = input.next(); os dados nome, score = input.nextint(); sobrenome e nota. if ( score > -1 ) { record = new StudentScore(firstName, lastname, score); output.writeobject( record ); else break; Um objeto StudentScore é criado e serializado para gravação em disco.... catch ( NoSuchElementException elementexception ) {... 4

5 Exemplo: CreateSequentialFileTest Desserialização de Objetos public class CreateSequentialFileTest { CreateSequentialFile application = new CreateSequentialFile(); application.addrecords(); Cria o objeto para criador de arquivo binário e abre um arquivo. Os registros são armazenados e o arquivo é fechado. Uma vez que um objeto foi serializado, ele pode ser recuperado A recuperação do objeto é chamado desserialização Na verdade, não se recupera exatamente o mesmo objeto serializado, mas um clone do objeto Exemplo: ReadSequentialFile public class ReadSequentialFile { private ObjectInputStream input; input = new ObjectInputStream(new FileInputStream( "clients.ser" )); public void readrecords() {... if ( input!= null ) input.close();... Declaração de uma variável ObjectInputStream que permite ler o objeto do disco. Instanciação do objeto que recebe um FileInputStream como parâmetro. O arquivo deve ser fechado antes do fim do programa. Exemplo: ReadSequentialFile public void readrecords() { StudentScore record; while ( true ) { record = (StudentScore) input.readobject(); O registro é lido do arquivo como objeto. System.out.println(record.getFirstName()+" "+record.getlastname()+" "+record.getscore()); catch ( EOFException endoffileexception ) { return; catch ( ClassNotFoundException classnotfoundexception ) { System.err.println( "Unable to create object." ); System.err.println( "Error during reading from file." ); Exemplo: ReadSequentialFileTest Referências da Aula Cria o objeto para ler public class ReadSequentialFileTest { arquivo binário e abre o arquivo. ReadSequentialFile application = new ReadSequentialFile(); application.readrecords(); Lê os registros armazenados no arquivo e o fecha. DEITEL, H. M.; DEITEL P. J. Java: Como Programar, 8a. Edição. Pearson, Capítulo 17 Arquivos, fluxos e serialização 5