Java: руководство для начинающих

Иногда оказывается проще заключить в оболочку те части программы, в которых открывается файл, чтобы получить доступ к нему из единственного блока try, не разделяя его на два блока, а для закрытия файла использовать отдельный блок finally. В качестве примера ниже приведена переделанная версия рассмотренной выше программы ShowFile. /* В этой версии программы отображения текстового файла код, открывающий файл и получающий к нему доступ, заключается в единственный блок try. А закрывается файл в блоке finally. */ import java.io.*; class ShowFile { public static void main(String args[]) { int i; FilelnputStream fin = null; // Прежде всего следует убедиться, что файл был указан, if (args.length != 1) { System.out.println("Usage: ShowFile filename"); return; } // В следующем коде открывается файл, из которого читаются // символы до тех пор, пока не встретится знак EOF, а затем // файл закрывается в блоке finally, try { fin = new FilelnputStream(args[0]); do { i = fin.read ; if(i != -1) System.out.print((char) i); } while(i != -1); } catch(FileNotFoundException exc) { System.out.println("File Not Found."); } catch(IOException exc) { System.out.println("An I/O Error Occurred"); } finally { // Файл закрывается в любом случае, try { if (fin != null) fin.closeO; } catch(IOException exc) { System.out.println("Error Closing File"); } } } }

Обратите внимание на то, что переменная fin инициализируется пустым значением null. А в блоке finally файл закрывается только в том случае, если значение переменной fin не является пустым. Такой способ оказывается вполне работоспособным, поскольку переменная fin не будет содержать пустое значение лишь в том случае, если файл был успешно открыт. Следовательно, метод close не будет вызываться, если во время открытия файла возникнет исключение.

В приведенном выше примере блок try/catch можно сделать более компактным. Ведь исключение FileNotFoundException является подклассом исключения IOException, и поэтому его не нужно перехватывать отдельно. В качестве примера ниже приведен блок оператора catch, которым можно воспользоваться для перехвата обоих этих исключений, не прибегая к перехвату исключения FileNotFoundException в отдельности. В данном случае выводится стандартное сообщение о возникшем исключении с описанием характера ошибки. } catch(IOException exc) { System.out.println("I/O Error: " + exc); } finally { ... В рассматриваемом здесь способе любая ошибка, в том числе и ошибка открытия файла, будет обработана единственным оператором catch. Благодаря своей компактности именно такой способ применяется в большинстве примеров ввода-вывода, представленных в этой книге. Следует, однако, иметь в виду, что он может оказаться не вполне пригодным в тех случаях, когда требуется отдельно обрабатывать ошибку открытия файла, например, вследствие того, что пользователь введет имя файла с опечаткой. В подобных случаях рекомендуется выдать сначала приглашение правильно ввести имя файла, а затем перейти к блоку try для доступа к файлу. ### Вывод в файл Для того чтобы открыть файл для вывода, следует создать объект типа FileOutputStream. Ниже приведены два наиболее часто употребляемых конструктора этого класса.

FileOutputStream(String имяфайла) throws FileNotFoundException FileOutputStream(String имяфайлаг boolean append) throws FileNotFoundException Если файл не может быть создан, возникает исключение FileNotFoundException. В первой форме конструктора при открытии файла удаляется существовавший ранее файл с таким именем. Вторая форма отличается наличием параметра append. Если этот параметр принимает логическое значение true, записываемые данные добавляются в конец файл. В противном случае старые данные в файле перезаписываются новыми. Для того чтобы записать данные в файл, следует вызвать метод write. Наиболее простая форма этого метода приведена ниже,

void write(int byteval) throws IOException Этот метод записывает в поток байтовое значение, указанное в качестве параметра byteval. Несмотря на то что этот параметр объявлен как int, учитываются только 8 младших битов его значения. Если в процессе записи возникнет ошибка, будет сгенерировано исключение IOException. По завершении работы с файлом его нужно закрыть с помощью метода close. Объявление этого метода выглядит следующим образом:

void close throws IOException При закрытии файла освобождаются связанные с ним системные ресурсы, чтобы использовать их для работы с другим файлом. Процедура закрытия файла также гарантирует, что данные, оставшиеся в буфере, будут записаны на диск. В приведенном ниже примере программы осуществляется копирование текстового файла. Имена исходного и целевого файлов указываются в командной строке.

/ Копирование текстового файла. При вызове этой программы следует указать имя исходного и целевого файлов. Например, для копирования файла FIRST.TXT в файл SECOND.TXT в командной строке нужно указать следующее: java CopyFile FIRST.TXT SECOND.TXT / import java.io.*; class CopyFile { public static void main(String args[]) { int i; FilelnputStream fin; FileOutputStream fout; // Прежде всего следует убедиться, что оба файла были указаны, if(args.length !=2 ) { System.out.println("Usage: CopyFile From To"); return; } // открыть исходный файл try { fin = new FilelnputStream(args[0] ) ; } catch(FileNotFoundException exc) { System.out.println("Input File Not Found"); return; } // открыть целевой файл try { fout = new FileOutputStream(args[1]); } catch(FileNotFoundException exc) { System.out.println("Error Opening Output File"); // закрыть исходный файл try { fin.close ; } catch(IOException exc2) { System.out.println("Error closing input file."); } return; } // копировать файл try { do { // Чтение байтов из одного файла и запись их в другой файл. i = fin.read; if(i != -1) fout.write (i); } while(i != -1); } catch(IOException exc) { System.out.println("File Error"); } try { fin.close ; } catch(IOException exc) { System.out.println("Error closing input file."); } try { fout.close; } catch(IOException exc) { System.out.println("Error closing output file."); }

} } ## Автоматическое закрытие файлов В примерах программ из предыдущего раздела метод с 1 о s е вызывался явным образом для закрытия файла, когда он уже не был больше нужен. Подобным образом файлы закрывались с тех пор, как появилась первая версия Java. В итоге именно такой способ получил широкое распространение в существующих программах на Java. И до сих пор он остается вполне обоснованным и пригодным. Но в JDK 7 внедрено новое средство, предоставляющее другой, более рациональный способ управления ресурсами, в том числе и потоками файлового ввода-вывода, автоматизирующий процесс закрытия файлов. Этот способ основывается на новой разновидности оператора try, называемой оператором try с ресурсами, а иногда еще — автоматическим управлением ресурсами. Главное преимущество оператора try с ресурсами заключается в том, что он предотвращает ситуации, в которых файл (или другой ресурс) неумышленно остается неосвобожденным после того, как он уже больше не нужен. Как пояснялось ранее, если не позаботиться вовремя о закрытии файла в программе, это может привести к утечкам памяти и прочим осложнениям в работе программы. Ниже приведена общая форма оператора try с ресурсами

try (описание_ресурса) { // использовать ресурс } где описание_ресурса обозначает оператор, в котором объявляется и инициализируется конкретный ресурс, например файл. По существу, он содержит объявление переменной, в котором переменная инициализируется ссылкой на объект управляемого ресурса. По завершении блока try объявленный ресурс автоматически освобождается. Если этим ресурсом является файл, то он автоматически закрывается, что избавляет от необходимости вызывать метод close явным образом. В блок оператора try с ресурсами могут также входить операторы catch и finally. Оператор try с ресурсами можно применять только к тем ресурсам, в которых реализуется интерфейс AutoCloseable, определенный в пакете java. lang. Этот интерфейс внедрен в JDK 7, и в нем определен метод close . Интерфейс AutoCloseable наследует от интерфейса Close able, определенного в пакете j ava. io. Оба интерфейса реализуются классами потоков, в том числе FilelnputStream и FileOutputStream. Следовательно, оператор try с ресурсами может применяться вместе с потоками, включая и потоки файлового ввода-вывода. В качестве примера ниже приведена переделанная версия программы ShowFile, в которой оператор try с ресурсами применяется для автоматического закрытия файла.

/ В этой версии программы ShowFile оператор try с ресурсами применяется для автоматического закрытия файла, когда он уже больше не нужен. Примечание: для компиляции этого кода требуется JDK 7 или более поздняя версия данного комплекта. / import java.io.*; class ShowFile { public static void main(String args[]) { int i; // Прежде всего следует убедиться, что оба файла были указаны, if(args.length != 1) { System.out.println("Usage: ShowFile filename"); return; } // Ниже оператор try с ресурсами применяется сначала для открытия, а // затем для автоматического закрытия файла после выхода из блока try. try(FilelnputStream fin = new FilelnputStream(args[0])) { // Блок оператора try с ресурсами, do { i = fin.read; if (i != -1) System.out.print((char) i) ; } while(i != -1); } catch(IOException exc) { System.out.println("I/O Error: " + exc); }

} } Особое внимание в данной программе обращает на себя следующая строка кода, в которой файл открывается в операторе try с ресурсами.

try(FilelnputStream fin = new FilelnputStream(args[0])) { Как видите, в той части оператора try с ресурсами, где указывается конкретный ресурс, объявляется переменная fin типа FilelnputStream, которой затем присваивается ссылка на файл как объект, открываемый конструктором класса FilelnputStream. Следовательно, в данной версии программы переменная fin является локальной для блока try и создается при входе в этот блок. А при выходе из блока try файл, связанный с переменной fin, автоматически закрывается с помощью неявно вызываемого метода close . Это означает, что метод close не нужно вызывать явным образом, а следовательно, он избавляет от необходимости помнить, что файл нужно закрыть. Именно в этом и заключается главное преимущество автоматического управления ресурсами. Следует иметь в виду, что ресурс, объявляемый в операторе try с ресурсами, неявно считается как final. Это означает, что ресурс нельзя присвоить после того, как он был создан. Кроме того, область действия ресурса ограничивается блоком оператора try с ресурсами. С помощью одного оператора try с ресурсами можно управлять несколькими ресурсами. Для этого достаточно указать каждый из них через точку с запятой. В качестве примера ниже приведена переделанная версия рассмотренной ранее программы CopyFile. В этой версии оператор с ресурсами используется для управления переменными fin и fout, ссылающимися на два ресурса (в данном случае — оригинал и копию файла).

/* В этой версии программы CopyFile используется оператор try с ресурсами. В ней демонстрируется управление двумя ресурсами (в данном случае — файлами) с помощью единственного оператора try.

Примечание: для компиляции этого кода требуется JDK 7 или более поздняя версия данного комплекта. / import java.io.; class CopyFile { public static void main.(String args[] ) throws IOException { int i; // Прежде всего следует убедиться, что оба файла были указаны, if(args.length != 2) { System.out.println("Usage: CopyFile from to"); return; } // открыть оба файла для управления с помощью оператора try try (FilelnputStream fin = new FilelnputStream(args[0]); FileOutputStream fout = new FileOutputStream(args[1])) // Управление двумя ресурсами (в данном случае — файлами). { do { i = fin.read; if(i != -1) fout.write(i); } whiled ! = -1) ; } catch(IOException exc) { System.out.println("I/O Error: " + exc); }

} } Обратите внимание на то, каким образом входной и выходной файлы открываются в операторе try с ресурсами, как показано ниже. try (FilelnputStream fin = new FilelnputStream(args[0]); FileOutputStream fout = new FileOutputStream(args[1])) {

По завершении этого блока try оба файла, на которые ссылаются переменные fin и fout, закрываются автоматически. Если сравнить эту версию программы с предыдущей, то можно заметить, что ее исходный код намного компактнее. Возможность писать более компактный код является еще одним, дополнительным преимуществом оператора try с ресурсами.