09.01 Streams (Datenfluss) in Java

Wie in jeder anderen Programmiersprache auch, können Sie in Java mit Datenströmen (Streams) arbeiten, welche Sie im Package java.io finden. Typischerweise werden Daten aus oder in einer Quelle (z. B. eine Datei oder Benutzereingaben von der Konsole) von einem Stream Byte für Byte gelesen oder geschrieben. Dabei gibt es für unterschiedliche Quellen auch unterschiedliche Streams. Diese werden wir Ihnen in diesem Kapitel (09. Input / Output (IO)) näher bringen.

In Java unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei verschiedenen Arten von Streams. Einmal die „richtigen“ Streams, die binäre, also für Menschen nicht, oder nur schwer lesbare Quellen verarbeiten können. Dazu gehört z. B. der ByteArrayInputStream, der Daten in Form von byte-Arrays empfängt, oder der FileOutputStream, der binäre Daten auf eine Festplatte schreiben kann. Solche binären Streams erkennen Sie daran, dass der InputStream (lesen) bzw. der OutputStream (schreiben) irgendwo in der Vererbungshierarchie des Streams auftaucht.

Auf der anderen Seite stehen die Reader und Writer, die für das Lesen und Schreiben von Text zuständig sind. Hierzu gehört z. B. der FileWriter, welcher normalen Text in eine Datei schreiben kann, oder der InputStreamReader, der einen binären InputStream in einen Reader konvertiert. Solche Streams erkennen Sie daran, dass deren Vererbungshierarchie den Reader (lesen) oder der Writer (schreiben) enthält.

Beachten Sie, dass Reader und Writer wirklich nur in Textdateien schreiben bzw. aus ihnen lesen sollten, wohingegen InputStreams und OutputStreams zwar primär für binäre Daten gedacht sind, grundsätzlich aber alles – also auch für Menschen lesbaren Text – verarbeiten können.

Wie Sie sicherlich schon festgestellt haben, gibt es für jeden „Schreiber“ (egal ob binär oder Textdatei) auch ein entsprechendes Gegenstück, einen „Leser“. Wenn Sie etwas lesen können (z. B. aus einer Datei über den FileInputStream), können Sie es auch wieder schreiben (z. b. in eine Datei über den FileOutputStream). Meistens werden hierbei lediglich die Schlüsselwörter Input und Output bzw. Reader und Writer im Klassennamen vertauscht.

Zum Abschluss dieses Einführungskapitels werden wir einen Text über einen FileWriter in eine Datei schreiben, und diesen über einen FileReader wieder auslesen. Eine simple Erklärung dazu finden Sie in Form von Kommentaren direkt im Quelltext.

package de.jbb.io;

import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class SimpleFileIO {

  public static void main(String[] args) {

    // Die Writer und Reader deklarieren
    FileWriter fw = null;
    FileReader fr = null;
    // try-catch-Block, da Filesystem-Zugriffe zu Fehlern
    // führen können.
    try {
      // Den Writer initialisieren. Bei der Initialisierung
      // wird ihm mitgeteilt, wohin er schreiben soll
      fw = new FileWriter("C:/javaio.txt");
      // Schreiben eines Textes
      fw.write("Ein Simpler Text als Beispiel ");
      fw.write("aus dem Java Blog Buch");
    }
    catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    finally {
      // WICHTIG: Streams nach der Verwendung wieder schließen!
      // Am Besten im finally-Block
      fw.close();
    }
    try {
      // Die Textdatei wurde unter "C:\" mit dem Namen
      // "javaio.txt" erstellt und befüllt. Jetzt können Sie
      // sie auch wieder auslesen. Hierzu initialisieren Sie
      // den Reader. Diesem wird auch mitgegeben, aus welcher
      // Datei er lesen soll.
      fr = new FileReader("C:/javaio.txt");
      // Die Methode read eines jeden Streams liest Zeichen
      // für Zeichen bzw. Byte für Byte einer Quelle. Sobald
      // keine Daten mehr vorhanden sind, wird -1 ausgegeben.
      // Wir lesen also solange, bis read -1 zurück gibt. In
      // der Schleife wird das Gelesene ausgegeben.
      for (int i = fr.read(); i != -1; i = fr.read()) {
        // Den Integer noch in ein Zeichen konvertieren ...
        System.out.print((char)i);
      }
    }
    catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    finally {
      // FileReader schließen
      fr.close();
    }
  }
}