Lire et écrire des flux d'octets

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Java nous permet de manipuler différents types de flux de données. Nous allons ici voir les “byte streams”¹, que nous pouvons diviser comme suit :

Les “Data Sink Streams”², qui permettent simplement de lire ou écrire via des flux.
- “Memory streams”³, qui permettent de manipuler les données de la mémoire.
- “File Streams”⁴, qui permettent les opérations de lecture/écriture sur des fichiers.
- “Piped Streams”⁵, qui permettent les échanges d'informations entre threads.
Les Processing streams, qui permettent d'effectuer des traitements spécifiques (“buffering”, encodage,etc.).

java.io.InputStream et java.io.OutputStream sont des classes abstraites, qui proposent des méthodes concrètes et des méthodes abstraites dont les sous-classes proposent des implémentations. Nous utiliserons donc souvent ces deux classes pour ne pas nous tracasser de savoir à quelle instance réelle nous utilisons.

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Conversions de flux

Java nous offre certaines possibilités de conversions entre les types de flux :
Pour passer d'un ByteStream vers un CharacterStream, nous disposons de la classe java.io.InputStreamReader (dans la hiérarchie de java.io.Reader).
Pour passer d'un CharacterStream vers un ByteStream, nous disposons de la classe java.io.OutputStreamWriter (dans la hiérarchie de java.io.Writer).

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Entrées/sorties standards

Les entrées-sortie standards sont des flots d'octets. Il sont accessibles comme des membres statiques (in, out et err) de la classe java.lang.System.

Par exemple, nous pouvons maintenir dans des variables les flux standards afin de les rétablir après les avoir redirigés le temps d'effectuer certaines opérations :

InputStream stdin = System.in;
OutputStream stdout = System.out;

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InputStream

java.lang.Object
- java.io.InputStream

La classe abstraite InputStream possède une méthode abstraite read qui nous permet de lire un octet.

public abstract int read() throws IOException

Cette méthode nous renvoie la valeur de cet octet sous forme d'entier (int) entre 0 et 255, ou -1 si nous sommes à la fin de la source de données.

Comme la méthode est abstraite, le concepteur d'une classe concrète pour un flux d'entrée pourra surcharger cette méthode afin de la doter des fonctionnalités requises : par exemple, read de InputStream lit un octet dans un fichier.

InputStream propose aussi certaines méthodes concrètes de read, dont la signature varie par le type ou le nombre d'argument en entrée.

public int read(byte[] b) throws IOException

read(byte[] b) lit dans le flot un nombre de b.length octets qui sont placés dans le tableau b. Les octets sont stockés dans le tableau dans l'ordre de lecture, de la première case vers la dernière. Le nombre d'octets effectivement lus est retourné, ou -1 si la fin du flot est atteinte.

public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException

read(byte[] b, int off, int len) est équivalente à la méthode précédente si ce n'est que les octets sont stockés à partir de la case d'indice offset et que le nombre d'octets à lire est len.

Méthode	Description
int read()	lit des données du flux
int read(byte[] `b`)
read(byte[] `b`, int `off`, int `len`)
long skip(long `n`)	saute un certain nombre d'octets du flux
int available()	renvoie le nombre d'octets directement disponibles dans le flux
void mark(int `readlimit`)	marque une position dans le flux
void reset()	retourne à une position marquée dans le flux
boolean markSupported()	renvoie une valeur booléenne si le flux accepte les méthodes mark et reset.
void close()	ferme le flux

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FilterInputStream

Les classes de filtre sur un flux de données dérivent de la classe FilterInputStream :

Object
- InputStream
  - FilterInputStream
    - BufferedInputStream : pour accéder à un flux de données en utilisant une zone mémoire tampon (“buffer”).
    - DataInputStream : pour lire dans un flux de données des données d'un des types de base de Java ou des chaînes de caractères.
    - LineNumberInputStream : pour permettre de compter les lignes d'un flux de données.
    - PushBackInputStream : pour permettre d'accéder à un flux de données avec la possibilité de revenir en arrière d'un octet.

Les constructeurs de ces classes de filtres prennent tous en paramètre un objet de classe InputStream. La classe InputStream détermine le flux de données sur lequel les classes de filtres effectuent une lecture avant dde procéder à des traitements supplémentaires. Nous pouvons donc passer en paramètre une instance de n'importe quelle classe qui dérive de InputStream.

C'est de cette manière (peu élégante, mais c'est la seule manière) que nous pouvons filtrer une source de données, et même cumuler les filtres les uns derrière les autres, comme le montre l'exemple suivant :

FileInputStream fs = new FileInputStream("authors.txt");
DataInputStream ds = new DataInputStream(fs);
double d = ds.readDouble();

Le fait de passer un flux existant à un constructeur d'un autre flux est très puissant.

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OutputStream

java.lang.Object
- java.io.OutputStream

public abstract void write() throws IOException

public void write(byte[] b) throws IOException

void write(byte[] b) écrit dans le flot un nombre de b.length octets stockés dans le tableau. L'ordre d'écriture des octets dans le flot est celui du tableau.

public void write(byte[] b, int off, int len) throws IOException

write(byte[] b, int off, int len) a le même comportement que la méthode précédente, mais écrit un nombre len d'octets de b en partant de la case d'indice offset.

Méthode	Description
void write(int `b`)	écrit vers le flux.
void write(byte[] `b`)
void write(byte[] `b`, int `off`, int `len`)
void flush()	force tout output bufférisé en écriture.
void close()	ferme le flux.

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Document created the 24/06/2005, last modified the 26/10/2018
Source of the printed document:https://www.gaudry.be/en/java-bytestreams.html

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Notes

↑ byte streams : corresponds to « flux d'octets » en français
↑ Data Sink Streams : corresponds to « flux collecteur de données » en français
↑ Memory streams : corresponds to « flux mémoire » en français
↑ File Streams : corresponds to « flux de fichiers » en français
↑ Piped Streams : corresponds to « flux chaînés » en français

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