Java - バイト・ストリーム

■ノード・ストリームの使用法

FileInputStreamのおもなコンストラクタ

FileInputStream(String name)
FileInputStream(File file)
FileInputStream(FileDescriptor fdObj)

FileInputStreamのおもなメソッド

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

FileOututStreamのおもなコンストラクタ

FileOututStream(String name)
FileOututStream(String name, boolean append)
FileOututStream(File file)
FileOututStream(File file, boolean append)
FileOututStream(FileDescriptor fdObj)

FileOututStreamのおもなメソッド

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

	入力ストリーム	出力ストリーム
クラス	InputStream FileInputStream	OutputStream FileOutputStream
コンストラクター	FileInputStream(String name)	FileOutputStream(String name) FileOutputStream(String name, boolean append)
入出力メソッド	int read()	void write(int b)
使用例	while ((b = fis.read()) != -1) { 　　... }	fos.write(b);
クローズ	void close()	void close()

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■入力ストリーム

■例題

つぎの "Stream011.java"を作成ください。

0 から、コマンドラインで指定した数字(バイト)までファイルに出力する。


 import java.io.*;
 
 public class Stream011 {
     public static void main(String[] args) {
         FileOutputStream fos = null;
         try {
             // "Stream.dat" ファイルのオープン
             fos = new FileOutputStream("Stream.dat");
             for (int b = 0; b < Integer.parseInt(args[0]); b++) {
                 // b の最下位バイトの出力
                 fos.write(b);
             }
             // ファイルのクローズ
             if (fos != null) fos.close();
 
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println("Windows: \"debug Stream.dat の d オプション\" で確認してください。");
         System.out.println("  Linux: \"od -A x -t x1 Stream.dat\" で確認してください。");
     }
 }

実行結果(Linux)

$ java Stream011 20
Windows: "debug Stream.dat の d オプション" で確認してください。
  Linux: "od -A x -t x1 Stream.dat" で確認してください。

$ od -A x -t x1 Stream.dat
000000 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f
000010 10 11 12 13
000014

実行結果(Windows)

> java Stream011 20
Windows: "debug Stream.dat の d オプション" で確認してください。
  Linux: "od -A x -t x1 Stream.dat" で確認してください。

> debug Stream.dat
Microsoft (R) KKCFUNC ﾊﾞｰｼﾞｮﾝ 1.10
Copyright (C) Microsoft Corp. 1991,1993. All rights reserved.

KKCFUNC が組み込まれました.

マイクロソフトかな漢字変換  ﾊﾞｰｼﾞｮﾝ 2.51
(C)Copyright Microsoft Corp. 1992-1993
-d  (ダンプ出力)
2440:0100  00 01 02 03 04 05 06 07-08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F   ................
2440:0110  10 11 12 13 59 25 28 3B-5A 25 A1 3B 34 00 2F 24   ....Y%(;Z%.;4./$
                                  :
-q  (終了)

■実習

(オプション)
上記 "Stream011.java"をつぎのように改造して"Stream012.java"を作成ください。

0から、コマンドラインで指定した数字(バイト)までの数を256倍して、ファイルに出力する。


 import java.io.*;
 
 public class Stream012 {
     public static void main(String[] args) {
 
         // ここにコードを記述してください。
 
     }
 }

実行結果(Linux)

$ java Stream012 20
$ od -A x -t x1 Stream.dat
000000 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
000010 00 00 00 00
000014

実行結果(Windows)

> java Stream012 20
> debug Stream.dat
Microsoft (R) KKCFUNC ﾊﾞｰｼﾞｮﾝ 1.10
Copyright (C) Microsoft Corp. 1991,1993. All rights reserved.

KKCFUNC が組み込まれました.

マイクロソフトかな漢字変換  ﾊﾞｰｼﾞｮﾝ 2.51
(C)Copyright Microsoft Corp. 1992-1993
-d  (ダンプ出力)
2440:0100  00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00   ................
2440:0110  00 00 00 00 59 25 28 3B-5A 25 A1 3B 34 00 2F 24   ....Y%(;Z%.;4./$
                                  :
-q  (終了)

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■出力ストリーム

■例題

つぎの "Stream02.java"をコンパイル･実行してください。


 import java.io.*;
 
 public class Stream02 {
     public static void main(String[] args) {
         int b;
         FileInputStream fis = null;
 
         try {
             // "Stream.dat" ファイルのオープン
             fis = new FileInputStream("Stream.dat");
             while ((b = fis.read()) != -1) {
                 System.out.print(Integer.toHexString(b) + " ");
             }
             // ファイルのクローズ
             if (fis != null) fis.close();
 
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println();
     }
 }

実行結果(Stream011で、20まで指定した場合の結果)

$ java Stream02
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 10 11 12 13

■実習

(オプション)
"Stream02.java"をつぎのように改造して、"Stream021.java"を作成ください。

2進数の横に、10進数、16進数も表示する。

実行結果(Stream011で、20まで指定した場合の結果)

$ java Stream021
0 0 0
1 1 1
2 2 10
3 3 11
4 4 100
5 5 101
6 6 110
7 7 111
8 8 1000
9 9 1001
a 10 1010
b 11 1011
c 12 1100
d 13 1101
e 14 1110
f 15 1111
10 16 10000
11 17 10001
12 18 10010
13 19 10011

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■実習

つぎの "FileIO011.java"を作成ください。

入力ファイル名および出力ファイル名をコマンドラインから指定する。


 import java.io.*;
 
 public class FileIO011 {
     public static void main( String[] args ) {
         int b;
         FileInputStream fis = null;
         FileOutputStream fos = null;
 
         // ここにコードを記述してください。
 
     }
 }

実行結果(Linux)

$ java FileIO11 Stream.dat Stream.copy
　　　　　　　　　　A　　　　　　A-- 出力ファイル名
　　　　　　　　　　+-- 入力ファイル名
$ diff Stream.dat Stream.copy  <-- 差があるか否かの確認（なければメッセージなし)

実行結果(Windows)

$ java FileIO11 Stream.dat Stream.copy
　　　　　　　　　　A　　　　　　A-- 出力ファイル名
　　　　　　　　　　+-- 入力ファイル名
$ dir Stream.*  <-- 差があるか否かの確認（サイズで確認)

コマンドラインから入力ファイル名、出力ファイル名、暗号化キーを指定し、入力ファイルを暗号化キーにしたがって、暗号化(または復号化)するアプリケーション"Encoding04.java"を作成してください。ここで、暗号化はcharの下位何ビットをビット反転するかは、暗号化キーによります。


 import java.io.*;
 
 public class Encoding04 {
     public static void main(String[] args) {
         FileInputStream fis;
         FileOutputStream fos;
         int key = Integer.parseInt(args[2]);
         int b;
         try {
             fis = new FileInputStream(args[0]);
             fos = new FileOutputStream(args[1]);
             while ((b = fis.read()) != -1) {
 
                 // ここにコードを記述してください。
 
             }
             fos.close();
             fis.close();
         } catch (IOException e) {
         }
     }
 }

□ 実行結果

$ java Encoding04 sample.txt sample.out 3

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■基本データ型の入出力

DataInputStream クラスと DataOutputStream クラスを使って、int、double などの基本データ型のデータを入出力できます。

これらはフィルター･ストリームなので、それぞれ、FileInputStream クラスと FileOutputStream クラスのオブジェクトを基にそれぞれのオブジェクトを生成します。

 FileInputStream fis = new FileInputStream(ファイル名);
 DataInputStream dis = new DataInputStream(fis);

 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(ファイル名);
 DataOutputStream dos = new DataOutputStream(fos);

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■DataInputStream

おもなメソッド
- boolean readBoolean() throws IOException ^(*)
- byte readByte() throws IOException ^(*)
- short readShort() throws IOException ^(*)
- int readInt() throws IOException ^(*)
- long readLong() throws IOException ^(*)
- float readFloat() throws IOException ^(*)
- double readDouble() throws IOException ^(*)
- char readChar() throws IOException ^(*)
- String readUTF() throws IOException ^(*)
- int read(byte[] b) throws IOException ^(**)
  (*) ストリームの終わりは、EOFException をスローすることで検出します。
  (**) ストリームの終わりは、-1 を戻します。

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■DataOutputStream

おもなメソッド
- void writeBoolean(boolean v) throws IOException
- void writeByte(int v) throws IOException
- void writeShort(int v) throws IOException
- void writeInt(int v) throws IOException
- void writeLong(long v) throws IOException
- void writeFloat(float v) throws IOException
- void writeDouble(double v) throws IOException
- void writeChar(int v) throws IOException
- void writeBytes(String s) throws IOException
- void writeChars(String s) throws IOException
- void writeUTF(String str) throws IOException
- void write(int b) throws IOException

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■例題

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■参考

■FileInputStream と BufferedInputStream の速度比較

FileInputStream と BufferedInputStream の速度を比較するアプリケーション "FilterStream01.java"です。コマンドラインから、入出力するキロバイト数を指定します。


 import java.io.*;
 
 public class FilterStream01 {
     public static void main(String[] args) {
         int n = Integer.parseInt(args[0]) * 1024;
         int b = 0;
         FileInputStream fis = null;
         FileOutputStream fos = null;
         BufferedInputStream bis = null;
         BufferedOutputStream bos = null;
 
         try {
             File tmpFile = File.createTempFile("tmp", ".tmp");
             fos = new FileOutputStream(tmpFile);
             bos = new BufferedOutputStream(fos);
             fis = new FileInputStream(tmpFile);
             bis = new BufferedInputStream(fis);
             
             long t1 = System.currentTimeMillis();
             for (b = 0; b < n; b++) {
                 fos.write(b);
             }
             while ((b = fis.read()) != -1) {
             }
             
             long t2 = System.currentTimeMillis();
             for (b = 0; b < n; b++) {
                 bos.write(b);
             }
             while ((b = bis.read()) != -1) {
             }
 
             long t3 = System.currentTimeMillis();
 
             fis.close();
             fos.close();
             System.out.println("  Node Stream = " + (t2 - t1) + "ms");
             System.out.println("Filter Stream = " + (t3 - t2) + "ms");
             System.out.println("Filter / Node = " 
                         + ((double)(t3 - t2) * 100 / (double)(t2 - t1)) + "%");
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

□ 実行結果

$ java FilterStream01 100
  Node Stream = 591ms
Filter Stream = 20ms
Filter / Node = 3.3840947546531304%

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Java - バイト・ストリーム

■ページ目次

■バイト・ストリーム

■InputStreamクラス

■OutputStreamクラス

■ノード・ストリームの使用法

■入力ストリーム

■例題

■実習

■出力ストリーム

■例題

■実習

■実習

■基本データ型の入出力

■DataInputStream

■DataOutputStream

■例題

■参考

■FileInputStream と BufferedInputStream の速度比較