Ինչպես են կառուցված Input և Output հոսքերը Java-ում?

Ներմուծման և արտածման հոսքերը Java-ում ներկայացնում են տվյալների աղբյուրի (ներմուծման համար) և ստացողի (արտածման համար) աբստրակտ ներկայացումներ։ Նրանք մաս են կազմում java.io փաթեթի:

Հիմնական դասերը՝

• InputStream: Բազային աբստրակտ դաս՝ բայթների ընթերցման համար։
• OutputStream: Բազային աբստրակտ դաս՝ բայթների գրելու համար։
• Reader: Բազային աբստրակտ դաս՝ նշանների ընթերցման համար։
• Writer: Բազային աբստրակտ դաս՝ նշանների գրելու համար։

Աշխատանք բայթների և նշանների հետ՝

• Հոսքերը (InputStream, OutputStream) աշխատում են բայթների հետ։
• Readers և Writers աշխատում են նշանների հետ՝ օգտագործելով կոդավորումը (օրինակ՝ UTF-8)՝ բայթները նշանների և հակառակը փոխելու համար։

Հիմնական հասկացություններ՝

1. Զարդարիչ (Wrapper) դիզայնի օրինակ: Շատ հոսքեր դասեր են, որոնք "զարդարում" են այլ հոսքեր՝ ավելացնելու ֆունկցիոնալություն (օրինակ՝ բուֆերավորում, տվյալների սեղմում, տիպերի փոխակերպում)։ Օրինակ՝ BufferedInputStream-ը զարդարում է այլ InputStream։

2. Կանոնավոր մուտք: Տվյալները հոսքում ընթերցվում կամ գրանցվում են հերթականությամբ։

3. Հոսքերի փակումը: Կարևոր է, որ հոսքերը փակվեն օգտագործումից հետո՝ համակարգային ռեսուրսները ազատելու համար (ֆայլային դեսկրիպտորներ, ցանցային կապեր)։ Սովորաբար օգտագործվում է try-with-resources:

   // Օրինակ՝ try-with-resources օգտագործելու
   try (InputStream is = new FileInputStream("file.txt")) {
       int data = is.read();
       while (data != -1) {
           // Տվյալների մշակումը
           data = is.read();
       }
   } catch (IOException e) {
       e.printStackTrace();
   }
   

4. Կարդալու/գրելու մեթոդներ՝

   • read(): Կարդում է մեկ բայթ կամ նշան, կամ վերադարձնում -1՝ վերջում։
   • read(byte[] b): Կարդում է բայթեր՝ b զանգվածում։ Վերադարձնում է ընթերցված բայթերի քանակը կամ -1։
   • read(byte[] b, int off, int len): Կարդում է մինչև len բայթ՝ off տեղաշարժով՝ b զանգվածում։
   • Նույնպես՝ write() մեթոդներ՝ գրելու համար։

Կատարյալ օրինակներ հոսքերի/Readers/Writers կոնկրետ իրականացման համար՝

• FileInputStream/FileOutputStream: Ֆայլերի հետ աշխատելու համար։
• ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream: Բայթների հետ աշխատելու համար հիշողության մեջ։
• PipedInputStream/PipedOutputStream: Տվյալների փոխանակում մեկ գործընթացի մեջ՝ հոսքերի միջև։
• SocketInputStream/SocketOutputStream: Նետային կապերի համար։
• BufferedReader/BufferedWriter: Բուֆերային ընթերցում/գրելու համար՝ կատարողականությունը բարելավելու համար։
• InputStreamReader/OutputStreamWriter: Բայթային հոսքերը նշանների փոխարկման համար։

Դասերի հիերարխիա՝

• InputStream
  • FileInputStream
  • BufferedInputStream
  • ObjectInputStream (սերիալիզացիայի համար)
  • ...
• OutputStream
  • FileOutputStream
  • BufferedOutputStream
  • ObjectOutputStream (սերիալիզացիայի համար)
  • ...
• Reader
  • FileReader
  • BufferedReader
  • InputStreamReader
  • ...
• Writer
  • FileWriter
  • BufferedWriter
  • OutputStreamWriter
  • ...

Ընտրությունը՝ բայթային կամ նշանային հոսքերի միջև՝ կախված տվյալների տեսակից՝ բայթային՝ բինար տվյալների համար (նկարներ, գործարկվող ֆայլեր), նշանային՝ տեքստային տվյալների համար։