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Unidade VIII – Persistência de
Dados em Java
Linguagem de Programação I
Universidade Federal da Paraíba
Centro de Informática
Departamento de Informática
Daniela Coelho Batista Guedes Pereira ©
2
Unidade VIII
Conteúdo abordado:
Streams
Arquivos
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.
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
5
Streams
Independente do tipo ou de onde a informação
esteja fluindo, o algoritmo para se trabalhar com
streams é sempre o mesmo:
Leitura Escrita
Abra o stream Abra o stream
Enquanto existirem dados Enquanto existirem dados
leia dado escreva dado
Fechar stream Fechar stream
As classes que implementam streams em java
fornecem métodos para ler do stream, ir para
algum ponto do stream e fechar um stream.
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.
7
Hierarquiajava.lang.Object
java.io.File
Java.io.ByteArrayInputStream
java.io.RamdomAccessFile Java.io.OutputStream Java.io.InputStream java.io.StreamTokenizer
Java.io.SequenceInputStream
Java.io.ObjectInputStream
Java.io.FileInputStream
Java.io.PipedInputStream
Java.io.FilterInputStream
Java.io.ByteArrayOutputStream
Java.io.DataInputStream
Java.io.BufferedInputStream
Java.io.PushBackInputStream
Java.io.LineNumberInputStream
Java.io.PipedOutputStream
Java.io.FileOutputStream
Java.io.FilterOutputStream
Java.io.DataOutputStream
Java.io.BufferedOutputStream
Java.io.PrintStream
Java.io.ObjectOutputStream
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.
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.
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
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.
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.
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.)
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.
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.
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
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.
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).
19
Utilizando Streams para Ler e Escrever em Arquivos
Esquema de Desserialização de Objetos: Restaurando um
objeto
20
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);
}
}
Rotinas Importantes
21
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());
}
}
Rotinas Importantes
22
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
}
Rotinas Importantes
23
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);
}
}
Rotinas Importantes
public FileOutputStream(File file, boolean append) throws FileNotFoundException :Cria um arquivo output stream para gravar em um arquivo representado pelo objeto File .
public ObjectOutputStream(OutputStream out) throws IOException :
Cria um ObjectOutputStream que escreve em um OutputStream específico.
24
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);
}
}
Rotinas Importantes
25
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
}
Rotinas Importantes
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
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
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
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
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
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
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
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)))
);
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
36
public static void main(String args[]) {
java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
public void run() {
new CriaArqSeq().setVisible(true);
}
});
}
} //fim da classe CriaArqSeq
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
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
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
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
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
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
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
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
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)))
);
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
47
public static void main(String args[]) {
java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
public void run() {
new LerArqSeq().setVisible(true);
}
});
}
} //fim da classe LerArqSeq
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