19.1 Allgemeine Konzepte
Als Sprache, die nicht nur das Erstellen vorwiegend grafikorientierter
Web-Applets ermöglicht, sondern auch zur Entwicklung von eigenständigen
Anwendungen eingesetzt werden soll, bietet Java eine umfangreiche
Bibliothek zum sequenziellen und wahlfreien Zugriff auf Dateien und
zur Verwaltung von Verzeichnissen. Während der wahlfreie Zugriff
ähnlich wie in anderen Sprachen gelöst ist, wurden bei der
sequenziellen Ein-/Ausgabe neue Wege beschritten. Die dafür verwendeten
Klassen realisieren das aus anderen Sprachen bekannte Konzept der
Streams auf der Basis objektorientierter Techniken.
Ein Stream wird dabei zunächst
als abstraktes Konstrukt eingeführt, dessen Fähigkeit darin
besteht, Zeichen auf ein imaginäres Ausgabegerät zu schreiben
oder von diesem zu lesen. Erst konkrete Unterklassen binden die Zugriffsroutinen
an echte Ein- oder Ausgabegeräte, wie beispielsweise an Dateien,
Strings oder Kommunikationskanäle im Netzwerk.
Das Stream-Klassenkonzept von Java bietet die Möglichkeit, Streams
zu verketten oder zu schachteln. Die Verkettung von Streams ermöglicht
es, mehrere Dateien zusammenzufassen und für den Aufrufer als
einen einzigen Stream darzustellen. Das Schachteln von Streams erlaubt
die Konstruktion von Filtern, die bei der Ein- oder Ausgabe bestimmte
Zusatzfunktionen übernehmen, beispielsweise das Puffern von Zeichen,
das Zählen von Zeilen oder die Interpretation binärer Daten.
Beide Konzepte sind mit normalen Sprachmitteln realisiert und können
selbst erweitert werden. Es ist ohne Weiteres möglich, eigene
Filter zu schreiben, die den Ein- oder Ausgabestrom analysieren und
anwendungsbezogene Funktionalitäten realisieren.
Alle Klassen zur Dateiein- und -ausgabe befinden sich im Paket java.io.
Um sie zu verwenden, sollte daher folgende Anweisung an den Anfang
eines Programms gestellt werden:
import java.io.*;
Bis zur Version 1.0 des JDK gab es nur Byte-Streams
in Java. Wesentliches Merkmal eines Byte-Streams war es dabei, dass
jede einzelne Transporteinheit 8 Bit lang war (also ein einzelnes
Byte). Während damit die Kompatibilität zu Textdateien,
die mit konventionellen Programmiersprachen erstellt wurden oder von
diesen gelesen werden sollten, gewährleistet war, gab es naturgemäß
Probleme bei der Umwandlung in die 16 Bit langen Unicode-Zeichen,
die innerhalb von Java zur Zeichendarstellung benutzt werden. Zudem
war die Abbildung zwischen Bytes und Characters eher unsystematisch
gelöst und bot wenig Unterstützung für die Anpassung
an unterschiedliche Zeichensätze und nationale Gegebenheiten.
All dies hat die JDK-Designer dazu bewogen, das Konzept der Streams
in der Version 1.1 zu überdenken und die neue Gruppe der Character-Streams
einzuführen. Character-Streams verwenden grundsätzlich 16
Bit lange Unicode-Zeichen und arbeiten daher besser mit den String-
und Zeichentypen von Java zusammen. Um zu den 8-Bit-Zeichensätzen
in externen Dateien kompatibel zu bleiben, wurden explizite Brückenklassen
eingeführt, die Character-Streams in Byte-Streams überführen
und umgekehrt. Diese bieten nun auch die Möglichkeit der Anpassung
an spezielle Zeichensätze und lokale Besonderheiten.
Wir werden uns in diesem Kapitel ausschließlich mit den Character-Streams
beschäftigen, weil sie für die Verarbeitung von textbasierten
Streams wichtig sind. Byte-Streams und Brückenklassen werden
im nächsten Kapitel erläutert. Wir werden dort sehen, dass
es - selbst im UNICODE-Zeitalter - eine ganze Reihe von Anwendungen
für byteorientierte Dateizugriffe gibt.
