Java SE 8 Standard-Bibliothek  
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
 
Inhaltsverzeichnis


Vorwort
1 Neues in Java 8 und Java 7
2 Fortgeschrittene String-Verarbeitung
3 Threads und nebenläufige Programmierung
4 Datenstrukturen und Algorithmen
5 Raum und Zeit
6 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
7 Datenströme
8 Die eXtensible Markup Language (XML)
9 Dateiformate
10 Grafische Oberflächen mit Swing
11 Grafikprogrammierung
12 JavaFX
13 Netzwerkprogrammierung
14 Verteilte Programmierung mit RMI
15 RESTful und SOAP-Web-Services
16 Technologien für die Infrastruktur
17 Typen, Reflection und Annotationen
18 Dynamische Übersetzung und Skriptsprachen
19 Logging und Monitoring
20 Sicherheitskonzepte
21 Datenbankmanagement mit JDBC
22 Java Native Interface (JNI)
23 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
Stichwortverzeichnis

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Java SE 8 Standard-Bibliothek von Christian Ullenboom
Das Handbuch für Java-Entwickler
Buch: Java SE 8 Standard-Bibliothek

Java SE 8 Standard-Bibliothek
Pfeil 7 Datenströme
Pfeil 7.1 Stream-Klassen für Bytes und Zeichen
Pfeil 7.1.1 Lesen aus Dateien und Schreiben in Dateien
Pfeil 7.1.2 Byteorientierte Datenströme über Files beziehen
Pfeil 7.1.3 Zeichenorientierte Datenströme über Files beziehen
Pfeil 7.1.4 Funktion von OpenOption bei den Files.newXXX(…)-Methoden
Pfeil 7.1.5 Ressourcen aus dem Klassenpfad und aus JAR‐Archiven laden
Pfeil 7.1.6 Die Schnittstellen Closeable, AutoCloseable und Flushable
Pfeil 7.2 Basisklassen für die Ein-/Ausgabe
Pfeil 7.2.1 Die abstrakten Basisklassen
Pfeil 7.2.2 Übersicht über Ein-/Ausgabeklassen
Pfeil 7.2.3 Die abstrakte Basisklasse OutputStream
Pfeil 7.2.4 Ein Datenschlucker *
Pfeil 7.2.5 Die abstrakte Basisklasse InputStream
Pfeil 7.2.6 Ströme mit SequenceInputStream zusammensetzen *
Pfeil 7.2.7 Die abstrakte Basisklasse Writer
Pfeil 7.2.8 Die Schnittstelle Appendable *
Pfeil 7.2.9 Die abstrakte Basisklasse Reader
Pfeil 7.3 Formatierte Textausgaben
Pfeil 7.3.1 Die Klassen PrintWriter und PrintStream
Pfeil 7.3.2 System.out, System.err und System.in
Pfeil 7.4 Die FileXXX-Stromklassen
Pfeil 7.4.1 Kopieren mit FileOutputStream und FileInputStream
Pfeil 7.4.2 Das FileDescriptor-Objekt *
Pfeil 7.4.3 Mit dem FileWriter Texte in Dateien schreiben
Pfeil 7.4.4 Zeichen mit der Klasse FileReader lesen
Pfeil 7.5 Schreiben und Lesen aus Strings und Byte-Feldern
Pfeil 7.5.1 Mit dem StringWriter ein String-Objekt füllen
Pfeil 7.5.2 CharArrayWriter
Pfeil 7.5.3 StringReader und CharArrayReader
Pfeil 7.5.4 Mit ByteArrayOutputStream in ein Byte-Feld schreiben
Pfeil 7.5.5 Mit ByteArrayInputStream aus einem Byte-Feld lesen
Pfeil 7.6 Datenströme filtern und verketten
Pfeil 7.6.1 Streams als Filter verketten (verschachteln)
Pfeil 7.6.2 Gepufferte Ausgaben mit BufferedWriter und BufferedOutputStream
Pfeil 7.6.3 Gepufferte Eingaben mit BufferedReader/BufferedInputStream
Pfeil 7.6.4 LineNumberReader zählt automatisch Zeilen mit *
Pfeil 7.6.5 Daten mit der Klasse PushbackReader zurücklegen *
Pfeil 7.6.6 DataOutputStream/DataInputStream *
Pfeil 7.6.7 Basisklassen für Filter *
Pfeil 7.6.8 Die Basisklasse FilterWriter *
Pfeil 7.6.9 Ein LowerCaseWriter *
Pfeil 7.6.10 Eingaben mit der Klasse FilterReader filtern *
Pfeil 7.6.11 Anwendungen für FilterReader und FilterWriter *
Pfeil 7.7 Vermittler zwischen Byte-Streams und Unicode-Strömen
Pfeil 7.7.1 Datenkonvertierung durch den OutputStreamWriter
Pfeil 7.7.2 Automatische Konvertierungen mit dem InputStreamReader
Pfeil 7.8 Kommunikation zwischen Threads mit Pipes *
Pfeil 7.8.1 PipedOutputStream und PipedInputStream
Pfeil 7.8.2 PipedWriter und PipedReader
Pfeil 7.9 Prüfsummen
Pfeil 7.9.1 Die Schnittstelle Checksum
Pfeil 7.9.2 Die Klasse CRC32
Pfeil 7.9.3 Die Adler32-Klasse
Pfeil 7.10 Persistente Objekte und Serialisierung
Pfeil 7.10.1 Objekte mit der Standardserialisierung speichern und lesen
Pfeil 7.10.2 Zwei einfache Anwendungen der Serialisierung *
Pfeil 7.10.3 Die Schnittstelle Serializable
Pfeil 7.10.4 Nicht serialisierbare Attribute aussparen
Pfeil 7.10.5 Das Abspeichern selbst in die Hand nehmen
Pfeil 7.10.6 Tiefe Objektkopien *
Pfeil 7.10.7 Versionenverwaltung und die SUID
Pfeil 7.10.8 Wie die ArrayList serialisiert *
Pfeil 7.10.9 Probleme mit der Serialisierung
Pfeil 7.11 Alternative Datenaustauschformate
Pfeil 7.11.1 Serialisieren in XML-Dateien
Pfeil 7.11.2 XML-Serialisierung von JavaBeans mit JavaBeans Persistence *
Pfeil 7.11.3 Die Open-Source-Bibliothek XStream *
Pfeil 7.11.4 Binäre Serialisierung mit Google Protocol Buffers *
Pfeil 7.12 Zum Weiterlesen
 
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7.11Alternative Datenaustauschformate Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Die Standardserialisierung hat das Problem, dass sie nicht plattformunabhängig ist. Sollen aber über Rechnergrenzen Daten übertragen und ausgetauscht werden, so kommen andere Formate ins Spiel. Dieses Kapitel stellt einige Lösungen zur Serialisierung vor.

 
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7.11.1Serialisieren in XML-Dateien Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Eine Abbildung in XML hat viele Vorteile, unter anderem den, dass auch andere Programmiersprachen leicht an die Daten kommen. Mittlerweile finden sich viele Bibliotheken, die Objektgraphen in XML abbilden:

 
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7.11.2XML-Serialisierung von JavaBeans mit JavaBeans Persistence * Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Um mit der JavaBeans Persistence Objekte in XML zu schreiben und von dort zu laden, werden statt der Klassen ObjectOutputStream und ObjectInputStream die Klassen XMLEncoder und XMLDecoder eingesetzt.

Klassendiagramme von XMLEncoder und XMLDecoder (der keine besondere Oberklasse hat)

Abbildung 7.15Klassendiagramme von XMLEncoder und XMLDecoder (der keine besondere Oberklasse hat)

Die folgende Klasse ist unserem Programm SerializeAndDeserialize nachempfunden. Ersetzen müssen wir lediglich die ObjectXXXStream-Klassen. Die Klassen XMLEncoder und XMLDecoder liegen auch nicht in java.io, sondern unter dem Paket java.beans. Interessanterweise muss die Ausnahme ClassNotFoundException nicht mehr aufgefangen werden:

Listing 7.42com/tutego/insel/io/ser/SerializeAndDeserializeXML.java

String filename = "datum.ser.xml";

// Serialisieren

try ( OutputStream fos = Files.newOutputStream( Paths.get( filename ) );
XMLEncoder enc = new XMLEncoder( fos ) ) {
enc.writeObject( "Today" );
enc.writeObject( new Date() );
}
catch ( IOException e ) {
e.printStackTrace();
}

// Deserialisieren

try ( InputStream fis = Files.newInputStream( Paths.get( filename ) );
XMLDecoder dec = new XMLDecoder( fis ) ) {
String string = (String) dec.readObject();
Date date = (Date) dec.readObject();

System.out.println( string );
System.out.println( date );
}
catch ( IOException e ) {
e.printStackTrace();
}

Und so sehen wir nach Ablauf des Programms in der Datei datum.ser.xml Folgendes:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<java version="1.8.0" class="java.beans.XMLDecoder">
<string>Today</string>
<object class="java.util.Date">
<long>1391951692450</long>
</object>
</java>

Bei eigenen Objekten ist immer zu bedenken, dass der eingebaute XML-Serialisierer nur JavaBeans schreibt. Eigene Klassen müssen daher immer public sein, einen Standard-Konstruktor besitzen und ihre serialisierbaren Eigenschaften über getXXX()/setXXX(…)-Methoden bereitstellen; sie müssen jedoch die Markierungsschnittstelle Serializable nicht implementieren.

PersistenceDelegate

Dem XMLEncoder lässt sich über setPersistenceDelegate(Class, PersistenceDelegate) für einen speziellen Klassentyp ein java.beans.PersistenceDelegate mitgeben, das den Zustand eines Objekts speichert. Das ist immer dann praktisch, wenn der Standardmechanismus Eigenschaften nicht mitnimmt oder Klassen so nicht abbilden kann, weil sie zum Beispiel keinen Standard-Konstruktor deklarieren. Für eigene Delegates ist die Unterklasse DefaultPersistenceDelegate recht praktisch. Sie ist auch hilfreich, um bestimmte Typen erst gar nicht zu schreiben:

XMLEncoder e = new java.beans.XMLEncoder( out );
e.setPersistenceDelegate( NonSer.class, new DefaultPersistenceDelegate() );
 
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7.11.3Die Open-Source-Bibliothek XStream * Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

XStream[ 83 ](Wer im Internet nach XStream sucht, der findet auch pinkfarbene Inhalte.) ist eine quelloffene Software unter der BSD-Lizenz, mit der sich serialisierbare Objekte in XML umwandeln lassen. Damit ähnelt XStream eher der Standardserialisierung als der JavaBeans Persistence. Nachdem die unter http://xstream.codehaus.org/download.html geladene Bibliothek xstream-x.y.jar sowie der schnelle XML-Parser xpp3_min-x.y.jar auf der gleichen Seite eingebunden worden sind, ist ein Beispielprogramm schnell formuliert:

Point p = new Point( 120, 32 );
XStream xstream = new XStream();
String xml = xstream.toXML( p );
System.out.println( xml );
Point q = (Point) xstream.fromXML( xml );

Alle Ausnahmen von XStream sind Unterklassen von RuntimeException und müssen daher nicht explizit aufgefangen werden. Der String hinter xml enthält:

<java.awt.Point>
<x>120</x>
<y>32</y>
</java.awt.Point>

Ein XML-Prolog fehlt.

 
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7.11.4Binäre Serialisierung mit Google Protocol Buffers * Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Da Google unterschiedliche Programmiersprachen in seiner Softwarelandschaft nutzt, stand das Unternehmen vor der Frage, wie ein effektiver Datenaustausch aussehen kann, wenn etwa ein Server in C++ und ein Client in Java geschrieben ist. Für den Zweck hat Google das Datenformat Protocol Buffers entwickelt, das mittlerweile quelloffen unter der BSD-Lizenz für jeden unter http://code.google.com/p/protobuf/ verfügbar ist.

Der Ausgangspunkt für die plattformunabhängige Übertragung von Strukturen, die Nachrichten (engl. messages) genannt werden, ist eine Strukturdefinition in einer Proto-Definition-Datei (Dateiendung .proto). Sie enthält die unterschiedlichen Nachrichten mit Feldern und Größenangaben und kann auch Aufzählungen enthalten. Der Protocol-Buffer-Compiler protoc generiert aus der Datei eine Klasse mit einer bestimmten Protocol-Buffer-API, die Java-Objekte entweder über den JavaBeans-Standard oder über das Builder-Pattern aufbaut und Methoden zum Serialisieren/Deserialisieren oder zum Zusammenfügen anbietet. Mehr zur Arbeitsweise zeigt das Tutorial unter https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/javatutorial.

 


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