Kein Folientitel - Institut für Geodäsie und Geoinformation der

Institut für Kartographie und Geoinformation
Prof. Dr. Lutz Plümer, Dr. Gerhard Gröger
Einführung in die
Programmierung mit Java
13. Vorlesung WS 2002/2003
Übersicht
• Besprechung der Hausaufgabe
• Ein- und Ausgabe in Java
– Motivation, Allgemeines
– für Text (Character Streams)
– für Rohdaten (Byte Streams)
G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - 1. Semester - WS 02/03
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Hausaufgabe
• Schreibt ein Programm, das einen Kreis (mit Radius
50) an jeder Stelle des Frame erzeugt, an die ihr mit
der Maus klickt.
• Hinweise:
– nutzt die "interaktive" Methode paint; die zu zeichnenden
Objekte werden in einer LinkedList (Attribut Eures Frames)
verwaltet
– die Klick-Koordinaten stecken in dem ClickEvent
– die Methode repaint() von Frame ruft paint() auf.
– Kreise sind spezielle Ellipsen
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Wh.: Interaktives Zeichnen in „paint“
• bisher: Zeichnen fest in „paint“ programmiert
• Interaktives Zeichnen:
– LinkedList mit Shapes (Attribut des Frame)
– „paint“ ruft für jedes Shape in der LinkedList die Methode
„draw“ auf
– Füllen der LinkedList mit Shapes in anderer Methode (z.B.
formMouseClicked(MouseEvent evt)) und neuzeichnen
(Methode repaint()).
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Wh.: Methode „Paint“ interaktiv
public void paint(Graphics g) {
Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
Iterator It = z.iterator();//z:LinkedList mit Shapes
while(It.hasNext()) {
Shape s = (Shape) It.next(); //Typkonvertierung
g2d.draw(s);
g2d.fill(s);
}
}
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Lösung der Hausaufgabe
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.util.*;
public class erzeugeKreise extends java.awt.Frame {
private LinkedList z = new LinkedList();
void formMouseClicked(java.awt.event.MouseEvent evt)
double x=evt.getX();
double y=evt.getY();
Ellipse2D kreis=
new Ellipse2D.Double(x-25,y-25,50,50);
z.add(kreis);
repaint();
}
public void paint (Graphics g){/* vorige Folie*/}
}
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Übungsaufgabe
• Modifiziert die Hausaufgabe so, dass Liniensegmente
interaktiv durch Klicken auf Anfangs- und Endpunkt
eingegeben werden können.
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Ein- und Ausgabe: Motivation
Wo braucht man Ein-/Ausgabe?
• Einlesen von GIS-Daten aus Transferdateien (GML,
EDBS,..)
• Einlesen von Positionen aus GPS-Empfängern
• Einlesen von Tachymeter-Daten
• Senden/Empfangen von Daten über Internet-Verbindung
• Schreiben von GIS-Daten in Transferdateien
• Manipulation von Dateien (Lesen, Ändern, Schreiben)
• Ansteuerung von Geräten
• ....
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Allgemeines
• Java: Umfangreiche Klassenbibliothek für Ein-/Ausgabe
• Paket: java.io.*;
• Ein-/Ausgabe sehr fehleranfällig
– Aufrufe von Ein- und Ausgabemethoden müssen mit try-catch
geklammert werden
– entsprechende Exceptions werden ausgelöst
– Exceptions sind Unterklassen von der Klasse IOException
• Stream: Abstraktion der Information, die von Gerät
geliefert bzw. an Gerät geschickt wird
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Streams und Java-Klassen
• Unterscheidung nach Art der Daten:
– Rohdaten-Streams (Bytes)
– Zeichen-Streams (Text)
• Unterscheidung nach Richtung:
– Eingabe-Streams
– Ausgabe-Streams
• Java-Oberklassen:
Zeichen
Bytes
Ausgabe
Writer
OutputStream
Eingabe
Reader
InputStream
• Art des Geräts bzw. Art der Ein-/Ausgabe: Wahl der Unterklasse
dieser 4 Oberklassen
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Ausgabe von Text-Streams
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Klassen zur Ausgabe von Text-Streams
Basisklasse
für Konstruktion
von Ausgabefiltern
Textausgabe via
Outputstreams
gepufferte
Ausgabe
Textuelle Ausgabe
der Java-Basistypen
Die gleiche
Klassenhierarchie
existiert auch für
Reader
Textausgabe in
Datei
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Beispiel: Schreiben von Text in Datei
Um in einem String einen Backslash \
einzugeben, müssen zwei \\ hintereinander
angeben werden.
import java.io.*;
...............
try{
FileWriter fw = new FileWriter("M:\\Java\\Beispiel.txt");
String s = "Dies ist die erste Zeile Text.\n";
fw.write(s);
s = "Und dies die zweite.\n"
fw.write(s);
\n erzeugt Zeilenumbruch
fw.write("Dies ist die dritte.");
fw.close();
}
catch(Exception e) { ;}
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Methoden von der Klasse "FileWriter"
• FileWriter(String Dateiname)
//Konstruktor, erzeugt neue Datei
• FileWriter(String Dateiname,boolean Anfügen)
//Konstruktor; ist Anfügen falsch, so wird Datei gelöscht und
//neu geschrieben, sonst wird angefügt
• write(String s)
//schreibt s in Datei ans Ende
• close()
//schließt Stream
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Übungsaufgabe
• Schreibt in eine Datei „zahlen.txt“ auf Eurem HomeVerzeichnis alle Zahlen von 1 bis 10.000 sowie am
Schluss die Summe dieser Zahlen. Jede Zahl soll in
einer neuen Zeile erscheinen:
1
2
3
4
...
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Lesen von Text-Streams
• hier: nur Lesen aus Dateien
• Unterschiede hinsichtlich der Menge der Zeichen, die
in einem Schritt gelesen werden:
–
–
–
–
ein Buchstabe
eine Zeichenkette einer bestimmten Länge
eine Zeile
eine Token (Zeichenkette, die von bestimmten Zeichen
abgegrenzt werden)
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Beispiel: Lesen von Buchstaben aus Textdatei
import java.io.*;
...............
try{
FileReader fr = new FileReader("M:\\Java\\Beispiel.txt");
int buchstabe;
do{
buchstabe = fr.read();//Lesen des nächsten Buchstabens
System.out.println("Buchstabe: " + buchstabe);
}
while (i != -1)
//bei -1 Dateiende erreicht
fr.close();
}
catch(Exception e) { ;}
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Beispiel: Lesen von Strings aus Textdatei
import java.io.*;
...............
try{
FileReader fr = new FileReader("M:\\Java\\Beispiel.txt");
char [] cArray = new char [10];
int anzahlGelesen = fr.read(cArray,0,10);
fr.close();
}
catch(Exception e) { ;}
max. Anzahl zu lesender
Buchstaben
Gelesene Buchstaben -> cArray
Anfangsposition
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Beispiel: zeilenweises Lesen aus Textdatei
import java.io.*;
...............
try{
FileReader fr = new FileReader("M:\\Java\\Beispiel.txt");
BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
String zeile;
do{
zeile = br.readLine();
if( zeile != null ) ......
}
while(zeile != null)
fr.close();
}
catch(Exception e) { ;}
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Lesen von Token aus Textdatei
Token
Token
Delimiter
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Lesen von Token aus Textdatei
• Token: Teil eines Stream, der von Delimitern begrenzt
wird
• Beispiel:
– Stream: "abc de,f 66,z-2"
– Delimiter: {" "} //Leerzeichen
• Token: abc de,f
66,z-2
– Delimiter: {" ",","} //Leerzeichen und Komma
• Token: abc de f 66
z-2
• Ziel: Extraktion der Token aus Stream, die bestimmte
Bedeutung haben (Parsen)
– Abhängig von Menge der Delimiter
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Extraktion von Token: Klasse StreamTokenizer
• Standard-Delimiter: Leerzeichen, Zeilenende,
Dateiende, ... (können ergänzt werden)
• Methoden:
– StreamTokenizer(Reader): Konstruktor
– int nextToken(): schaltet auf nächstes Token um
• Attribute:
– int ttype: Typ des Token
• TT_EOF:
• TT_EOL:
• TT_NUMBER :
• TT_WORD :
– double nval:
– String sval:
Dateiende
Zeilenende
Zahl
String
Token als double
Token als String
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Beispiel: Lesen von Token aus Textdatei
import java.io.*;
try{
FileReader fr = new FileReader("M:\\Java\\Beispiel.txt");
StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(fr);
do{ st.nextToken();
switch (st.ttype){
case StreamTokenizer.TT_NUMBER:
double d = st.nval; break;
case StreamTokenizer.TT_WORD:
String s = st.sval; break;
default: break;}
}
while(st.ttype != StreamTokenizer.TT_EOF);
fr.close();
}catch(Exception e) { ;}
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Lesen von Byte-Streams
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Klassen zum Einlesen von Rohdaten (Bytes)
Datei (Lesen)
aus Strings lesen
Einlesen von Java Datentypen
Die gleiche
Klassenhierarchie
existiert auch für
OutputStreams
zur Interprozesskommunikation
gepufferte Eingabe
Lesen komprimierter Daten
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Beispiel: Lesen von Bytes aus Datei
import java.io.*;
...............
try{
FileInputStream fis =
new FileInputStream("c:\\java\\IOTEST.class");
System.out.println(„Anzahl Bytes: „ + fis.available());
int b;
do{
b = fis.read();//Lesen des nächsten Bytes
}
while (i != -1)
//dann Dateiende erreicht
fr.close();
}
catch(Exception e) { ;}
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Ende der Vorlesung
• Vorlesung ist zu Ende, aber Java nicht abschließend
besprochen. Unbehandelte Konzepte (u.a.):
– Interfaces: Trennung von Schnittstellen und Implementierung
– Abstrakte Klassen, Geschachtelte Klassen, anonyme
Klassen
– Nebenläufigkeit (quasi-Parallelverarbeitung) mittels Threads
– Java innerhalb von WWW-Seiten: Applets
– Datenbankanbindung
• Vorschlag: Betrachtung bestimmter Bereiche im
Rahmen einer Java-AG im Sommersemester 2003
– e-Mail und Aushang zu Beginn des Sommersemesters
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