Kierunek Informatyka
Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych nr:		12	Nazwa przedmiotu: Programowanie w języku Java
Temat: Operacje na plikach				Tryb studiów: stacjonarne
				Czas trwanie ćw. 2x45 min
Autor materiałów: dr Marcin Skuba

1. Treści programowe:

Strumienie plikowe . Zapisywanie danych do pliku, odczytywanie danych z pliku. Strumienie znakowe i bajtowe. Obsługa wyjątków w javie – instrukcja try – catch.

2. Cel zajęć:

Poznanie mechanizmów operujących na strumieniach danych. Opanowanie umiejętności zapisywania i odczytwania danych z/do pliku na dysku.

3. Materiały

Program odczytujący dane z pliku tekstowego:

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class OdczytTekstuZPliku {
public static void main(String[] args) {
String tekst="";

try {
File file = new File("tekst.txt");
String absolutePath = file.getAbsolutePath();
Scanner scanner = new Scanner(new FileInputStream(absolutePath),"UTF-8");

// sprawdzanie czy linia tekstu istnieje
while(scanner.hasNextLine()){
tekst+=scanner.nextLine()+"\n";
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(tekst);
}
}

Program zapisujący dane tekstowe do pliku txt:

import java.io.*;
 
public class ZapisTekstuDoPliku {
 
 public static void main(String[] args) {
 try {
 File file = new File("dane.txt");
 FileWriter out = new FileWriter(file);
 
 String tekst = "Dane tekstowe zapisane do pliku";
 out.write(tekst);
 out.close();
 } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
}

Przykład aplikacji wykorzystującej strumienie znakowe do zapisywania i odczytywania danych do/z pliku:

import javax.swing.*;
import javax.swing.filechooser.FileNameExtensionFilter;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class Notatki extends JFrame implements ActionListener{
JTextArea textArea;
JMenuItem menuItemZamknij, menuItemKopiuj, menuItemWklej, menuItemInfo, menuItemSave, menuItemOpen, menuItemNew;
JButton buttonZamknij, buttonKopiuj, buttonWklej, buttonInfo, buttonSave, buttonOpen, buttonNew;

Notatki(){
super("Notatki");
setSize(800,800);
setLocation((Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().width - getSize().width) / 2, (Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().height - getSize().height) / 2);
Image imageIconFrame = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("ikona_logo.png")).getImage();
setIconImage(imageIconFrame);
JPanel panelG = new JPanel(new BorderLayout());
textArea = new JTextArea();
JScrollPane jScrollPane = new JScrollPane(textArea);
panelG.add(jScrollPane, BorderLayout.CENTER);
JToolBar pasek = new JToolBar();

ImageIcon imageIconZamknij = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("close.png"));
ImageIcon imageIconKopiuj = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("copy.png"));
ImageIcon imageIconWklej = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("paste.png"));
ImageIcon imageIconInfo = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("info.png"));
ImageIcon imageIconSave = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("save.png"));
ImageIcon imageIconOpen = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("open.png"));
ImageIcon imageIconNew = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("new.png"));

buttonNew = new JButton(imageIconNew);
buttonNew.addActionListener(this);
pasek.add(buttonNew);

buttonSave = new JButton(imageIconSave);
buttonSave.addActionListener(this);
pasek.add(buttonSave);

buttonOpen = new JButton(imageIconOpen);
buttonOpen.addActionListener(this);
pasek.add(buttonOpen);

pasek.addSeparator();
buttonZamknij = new JButton(imageIconZamknij);
buttonZamknij.addActionListener(this);
pasek.add(buttonZamknij);

buttonKopiuj = new JButton(imageIconKopiuj);
buttonKopiuj.addActionListener(this);
pasek.add(buttonKopiuj);

buttonWklej = new JButton(imageIconWklej);
buttonWklej.addActionListener(this);
pasek.add(buttonWklej);

buttonInfo = new JButton(imageIconInfo);
buttonInfo.addActionListener(this);
pasek.add(buttonInfo);

panelG.add(pasek, BorderLayout.NORTH);

JMenuBar jMenuBar = new JMenuBar();
JMenu menuPlik = new JMenu("Plik");
JMenu menuEdycja = new JMenu("Edycja");
JMenu menuInfo = new JMenu("Informacje");
jMenuBar.add(menuPlik);
jMenuBar.add(menuEdycja);
jMenuBar.add(menuInfo);

menuItemZamknij = new JMenuItem("Zamknij", imageIconZamknij);
menuItemKopiuj = new JMenuItem("Kopiuj", imageIconKopiuj);
menuItemWklej = new JMenuItem("Wklej", imageIconWklej);
menuItemInfo = new JMenuItem("O programie", imageIconInfo);
menuItemSave = new JMenuItem("Save", imageIconSave);
menuItemOpen = new JMenuItem("Open", imageIconOpen);
menuItemNew = new JMenuItem("New", imageIconNew);

menuPlik.add(menuItemNew);
menuPlik.add(menuItemZamknij);
menuPlik.add(menuItemOpen);
menuPlik.add(menuItemSave);

menuEdycja.add(menuItemKopiuj);
menuEdycja.add(menuItemWklej);
menuInfo.add(menuItemInfo);

menuItemZamknij.addActionListener(this);
menuItemKopiuj.addActionListener(this);
menuItemWklej.addActionListener(this);
menuItemInfo.addActionListener(this);
menuItemSave.addActionListener(this);
menuItemOpen.addActionListener(this);
menuItemNew.addActionListener(this);

setJMenuBar(jMenuBar);

setContentPane(panelG);
setVisible(true);
}

public static void main(String[] args) {
new Notatki();
}

@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
Object o = e.getSource();
if(o==menuItemZamknij || o==buttonZamknij){
System.exit(0);
}else if(o==menuItemKopiuj || o==buttonKopiuj){
textArea.copy();
}else if(o==menuItemWklej || o==buttonWklej){
textArea.paste();
}else if(o==menuItemInfo || o==buttonInfo){
JOptionPane.showMessageDialog(Notatki.this,
"Aplikacja z wykładu nr 9 pokazująca działanie strumieni znakowych" +
"\nautor programu: Jan Kowalski");
}else if(o==menuItemOpen || o==buttonOpen){
openFile();
}else if(o==menuItemSave || o==buttonSave){
saveFile();
}else if(o==menuItemNew || o==buttonNew){
textArea.setText("");
}
}

private void saveFile() {

String tekst = textArea.getText();
try {
final JFileChooser fc = new JFileChooser();
FileNameExtensionFilter filter = new FileNameExtensionFilter("TXT file - (*.txt)", "txt");
fc.setFileFilter(filter);

int returnVal = fc.showSaveDialog(this);
File file;
if (returnVal == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
file = fc.getSelectedFile();

FileWriter fileWriter = new FileWriter(file.toString()+".txt");
fileWriter.write(tekst);
fileWriter.close();
}
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}

private void openFile() {

final JFileChooser fc = new JFileChooser();
FileNameExtensionFilter filter = new FileNameExtensionFilter("TXT file - (*.txt)", "txt");
fc.setFileFilter(filter);
int returnVal = fc.showOpenDialog(this);

if (returnVal == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
File file = fc.getSelectedFile();

System.out.println(file.toString());
try {
Scanner scanner = new Scanner(file);
String tekst="";
while(scanner.hasNextLine()) {
tekst+=scanner.nextLine()+"\n";
}
System.out.println(tekst);
textArea.setText(tekst);

} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

}

Zapisanie tablicy bajtów do pliku. Poniższy przykład zawiera tablicę danych bajtowych tworzących obrazek w formacie gif:

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
 
public class ZapisBajtowDoPliku {
 
 public static void main(String[] args) {
 
 int dane[]={0x47, 0x49, 0x46, 0x38, 0x39, 0x61, 0x14, 0x00, 0x14, 0x00, 0xa5, 0x29, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03,
 0x03, 0x03, 0x04, 0x04, 0x04, 0x05, 0x05, 0x05, 0x0b, 0x0b, 0x0b, 0x0d, 0x0d, 0x0d, 0x11, 0x11,
 0x11, 0x13, 0x13, 0x13, 0x14, 0x14, 0x14, 0x18, 0x18, 0x18, 0x1d, 0x1d, 0x1d, 0x1e, 0x1e, 0x1e,
 0x22, 0x22, 0x22, 0x24, 0x24, 0x24, 0x26, 0x26, 0x26, 0x29, 0x29, 0x29, 0x47, 0x47, 0x47, 0x4f,
 0x4f, 0x4f, 0x5a, 0x5a, 0x5a, 0x5e, 0x5e, 0x5e, 0x5f, 0x5f, 0x5f, 0x61, 0x61, 0x61, 0x66, 0x66,
 0x66, 0x79, 0x79, 0x79, 0x9e, 0x9e, 0x9e, 0xab, 0xab, 0xab, 0xae, 0xae, 0xae, 0xb0, 0xb0, 0xb0,
 0xb8, 0xb8, 0xb8, 0xc1, 0xc1, 0xc1, 0xd3, 0xd3, 0xd3, 0xda, 0xda, 0xda, 0xe0, 0xe0, 0xe0, 0xe7,
 0xe7, 0xe7, 0xe9, 0xe9, 0xe9, 0xeb, 0xeb, 0xeb, 0xef, 0xef, 0xef, 0xf1, 0xf1, 0xf1, 0xf5, 0xf5,
 0xf5, 0xf7, 0xf7, 0xf7, 0xfd, 0xfd, 0xfd, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x21, 0xfe, 0x11, 0x43,
 0x72, 0x65, 0x61, 0x74, 0x65, 0x64, 0x20, 0x77, 0x69, 0x74, 0x68, 0x20, 0x47, 0x49, 0x4d, 0x50,
 0x00, 0x21, 0xf9, 0x04, 0x01, 0x0a, 0x00, 0x3f, 0x00, 0x2c, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x14, 0x00,
 0x14, 0x00, 0x00, 0x06, 0x7f, 0xc0, 0x94, 0x70, 0x48, 0x2c, 0x1a, 0x8f, 0xc8, 0x22, 0x40, 0x48,
 0x72, 0xa4, 0x00, 0x80, 0x01, 0x47, 0xb8, 0xa4, 0x0e, 0xab, 0x10, 0xcc, 0x13, 0xda, 0xb0, 0x7a,
 0x9f, 0x29, 0x0f, 0xc3, 0x4a, 0x09, 0x7c, 0xab, 0xe0, 0xc7, 0xc6, 0x2a, 0xaa, 0xa2, 0xdf, 0x99,
 0x2e, 0xdb, 0x7d, 0xbd, 0x22, 0x3a, 0xf5, 0x8a, 0x19, 0x7c, 0x26, 0x80, 0xae, 0x5c, 0x67, 0x57,
 0x16, 0x10, 0x80, 0x02, 0x53, 0x7c, 0x28, 0x6f, 0x27, 0x05, 0x25, 0x5f, 0x54, 0x23, 0x29, 0x21,
 0x6f, 0x29, 0x12, 0x13, 0x8f, 0x29, 0x01, 0x1a, 0x29, 0x19, 0x7b, 0x60, 0x25, 0x06, 0x28, 0x7c,
 0x43, 0x07, 0x0d, 0x1f, 0x0c, 0x08, 0x75, 0x29, 0x11, 0x17, 0xa3, 0x42, 0x12, 0x50, 0x00, 0x14,
 0xaa, 0x23, 0x09, 0xae, 0x29, 0x26, 0x0a, 0x00, 0x0b, 0x27, 0x49, 0xbe, 0xbf, 0xc0, 0xc1, 0xc2,
 0xc3, 0xc4, 0x42, 0x41, 0x00, 0x3b, 0x3b};
 
 try{
  FileOutputStream plik = new FileOutputStream ("kpu.gif");
 for (int i=0; i<dane.length; i++)
 plik.write(dane[i])
 plik.close();
 
 }catch (IOException e){
 System.out.println("Error - Nie można otworzyć pliku!"+ e.toString());
 }
 }
}

Program odczytuje kolejne bajty danych z pliku kpu.gif oraz wyświetla w konsoli:

import java.io.*;
 
public class OdczytBajtowZPliku {
 
 public static void main (String a[]){
 try{
  FileInputStream plik = new FileInputStream ("kpu.gif");
 BufferedInputStream bufor = new BufferedInputStream(plik);
 boolean eof =false;
 int count=0;
 
 while (!eof){
 int input = bufor.read();
 System.out.print(input+" ");
 if (input==-1) eof=true;
 else
 count++;
 }
 
 plik.close();
 System.out.println("\n\n Odczytanych bajtow: "+count);
 }
 catch (IOException e){
 System.out.println("Error - Nie można otworzyć pliku!"+e.toString());
 }
 }
}

Przykład aplikacji wykorzystującej strumienie bajtowe do zapisywania i odczytywania danych do/z pliku kpu.pgif:

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.*;

public class EdytorBajtow extends JFrame {
JTextField tab[];
final int MAX=400;
JPanel panel, panelG;
int count=0;

EdytorBajtow() {
super("Edytor bajtowy");
setSize(600, 500);
setLocation((Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().width - getSize().width) / 2, (Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().height - getSize().height) / 2);
Image imageIconFrame = new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("ikona_logo.png")).getImage();
setIconImage(imageIconFrame);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
panelG = new JPanel(new BorderLayout());
JToolBar toolBar = new JToolBar();
JButton buttonSave = new JButton(new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("save.png")));
toolBar.add(buttonSave);

buttonSave.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {

try{
FileOutputStream plik = new FileOutputStream ("kpu.gif");
for (int i=0; i<tab.length; i++)
if(i<count)
plik.write(Integer.parseInt(tab[i].getText()));

plik.close();
System.out.println("Dane zapisane");

}catch (IOException ee){
System.out.println("Error "+ e.toString());
}
}
});

JButton buttonOpen = new JButton(new ImageIcon(getClass().getClassLoader().getResource("open.png")));
toolBar.add(buttonOpen);
buttonOpen.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
System.out.println("OK");
pobierzDaneZPliku();
}
});
panelG.add(toolBar, BorderLayout.NORTH);
setContentPane(panelG);
setVisible(true);
}

private void pobierzDaneZPliku() {
panel = new JPanel(new GridLayout(20,20));
tab=new JTextField [MAX];

try{
FileInputStream plik = new FileInputStream ("kpu.gif");
BufferedInputStream bufor = new BufferedInputStream(plik);
boolean eof =false;
count=0;

while (!eof && count<MAX){
int input = bufor.read();
tab[count] = new JTextField(""+input);
panel.add(tab[count]);
System.out.print(input+" ");

if (input==-1) eof=true;
else
count++;
}
plik.close();
System.out.println("\n\n Odczytanych bajtow: "+count);
panelG.add(panel, BorderLayout.CENTER);
panelG.updateUI();

}
catch (IOException e){
System.out.println("Error - Nie można otworzyć pliku!"+e.toString());
}
}

public static void main(String[] args) {
new EdytorBajtow();
}
}

4. Zadania

Zadanie 1

Napisz program szyfrujący pliki. Wykorzystaj strumienie bajtowe. Szyfrowanie powinno polegać na modyfikacji bajtów danych pliku.

Zadanie 2

Do programu pierwszego dodaj możliwość zapisania wybranych ustawień programu do pliku tekstowego.