Bytestream- vs. Characterstream-Klassen

Wang

Bekanntes Mitglied
Hallo,

ich mache mich gerade mit der "Ein-/Ausgabe und Streams" ernsthaft vertraut und ich habe ein paar Schwierigkeiten.

Bei den Bytestream-Klassen heißt es u.a.:
Geht es um Daten, die mit nur einem Byte repräsentiert werden können, so ist eine Stream-Klasse, die Bytes verarbeiten kann, ausreichend. Geht es jedoch um Daten, die durch mehrere Bytes dargestellt werden müssen (short, int, long, float, double und char), so benötigt man spezielle Processingstream-Klassen, um diese Daten korrekt in eine Folge von Bytes zu wandeln.

Frage: Wenn die Bytestream-Klassen mit Hilfe der Processingstream-Klassen in der Lage sind, chars korrekt zu verarbeiten, wozu gibt es dann die Characterstream-Klassen? ???:L

Noch eine Frage: angenommen, man muss ein Programm schreiben, das sämtliche Elemente einer Datei (z. B. Word) korrekt einlesen soll. Geht die Implementierung dann über Bytestream-Klassen mit den zugehörigen Processingstream-Klassen oder über Characterstream-Klassen mit entsprechenden Bridge-Klassen?


Vielen Dank!

Gruß
Wang
 
Ich denke man kann es so auffassen:
Ein Beispiel für eine spezielle Processingstream-Klassen mit dem Ziel der Verarbeitung des Datentyps char ist der CharacterStream.

Aber das ist sicher nur so die Vorstellung, die ich kriege, wenn ich deinen Text lese. Irgendwas beweisen kann ich auch nicht.
 
so kurz wie Cola Colin wollte ich auch anfangen, um mich selber dann zu überzeugen wurde es ein längerer Text:


der angesprochene Satz bezieht sich quasi direkt auf die ProcessingStream-Klassen DataInputStream/ DataOutputStream mit Methoden wie
Java:
    /**
     * Writes a <code>short</code> to the underlying output stream as two
     * bytes, high byte first. If no exception is thrown, the counter 
     * <code>written</code> is incremented by <code>2</code>.
     *
     * @param      v   a <code>short</code> to be written.
     * @exception  IOException  if an I/O error occurs.
     * @see        java.io.FilterOutputStream#out
     */
    public final void writeShort(int v) throws IOException {
        out.write((v >>> 8) & 0xFF);
        out.write((v >>> 0) & 0xFF);
        incCount(2);
    }
    /**
     * Writes a <code>char</code> to the underlying output stream as a 
     * 2-byte value, high byte first. If no exception is thrown, the 
     * counter <code>written</code> is incremented by <code>2</code>.
     *
     * @param      v   a <code>char</code> value to be written.
     * @exception  IOException  if an I/O error occurs.
     * @see        java.io.FilterOutputStream#out
     */
    public final void writeChar(int v) throws IOException {
        out.write((v >>> 8) & 0xFF);
        out.write((v >>> 0) & 0xFF);
        incCount(2);
    }
einem char wird da nicht mehr Aufmerksam zugeteilt als anderen Datentypen, die Speicherung ist auf ein bestimmtest Format festgelegt,

die Bridge-Klasse zwischen Byte- und Char-Welt ist dagegen sehr kompliziert, unterstützt unterschiedliche CharSets/ Encodings
(ein Zeichen sieht je nach Betriebssystem/ Sprache/ Optimierung in Bytes unterschiedlich aus)
diesen Wechsel will und kann quasi niemand selber programmieren, das kann man kaum in beliebige Streams einbauen,

zudem gibt es Char-Streams, die in einem String oder einer sonstiger Char-Senke enden,
gar keine bytes benötigen

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ein entscheidener Punkt ist, dass man sich bei bytes oder chars auf den jeweiligen Bereich verlassen kann,
bei den byte-orientierten Streams werden zwischen zwei Streams nur bytes ausgetauscht,
ein ZipOutputStream weiß, dass von höherer Stelle nur jede Menge bytes kommen, egal ob das ein DataoutputStream ist,
in welchem ints + chars geschrieben werden oder sonstwer, es kommen beliebige bytes an, die dann gezippt werden können

char-Zwischenstreams gibts gar nicht so viele geläufige, nehmen wir mal als Beispiel einen einfachen, der Wörter zählen soll,
der muss sich darauf verlassen können, dass von weiter oben nur ordentliche chars kommen,
mit DataOutputStream, der zwar chars, aber eben gleichzeitig auch bytes und sonstigen Müll schicken kann, wüßte der Wörter-Zähl-Stream nichts anzufangen, Interpretation der bytes wäre aufwendig und hoffnungslos ohne Encoding-Info,

deswegen gibt es jeweils eine eigene Welt, die Streams, die bytes austauschen und die, die untereinander mit chars kommunizieren,

in der Praxis münden die meisten Characterstream-Klassen-Verweunding letzlich in Bytestream-Klassen,
der ganze Vorbau kann praktisch auch als eine Art Processingstream-Klassen bezeichnet werden,
aber es gibt eben einen exakt definierten Übergang und davor/ danach streng getrennte Bereiche


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Characterstream-Klassen sind nur geeignet, wenn die gesamten Daten als chars zu interpretieren sind,
das trifft auf das Word-Document gewiss nicht zu, siehe Öffnung in einem Text-Editor
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Danke soweit. Ich denke gerade dieses Thema lernt sich am Besten in der Praxis, von daher sollte ich nicht mehr zuviel Zeit mit der Theorie verbringen.

Die Lösung zu dieser Aufgabe gibt mir etwas zu denken:
Ein Programm soll das kleine Einmaleins in eine Textdatei "einmaleins.txt" schreiben.

Ich habe diese Aufgabe so gelöst:

Java:
// Datei: Einmaleins.java

import java.io.*;

public class Einmaleins
{
	public static void main (String[] args) throws IOException
	{
		FileOutputStream out = new FileOutputStream ("einmaleins.txt");
		PrintStream print = new PrintStream (out);
		
		for (int a = 1; a <= 10; a++)
		{
			for (int b = 1; b <= 10; b++)
			{
				print.printf("%-3d   ", a*b);
			}
			
			if (a <= 9)
			{
				print.printf("%n");
			}
		}
		print.close();
	}
}


Musterlösung:

Java:
// Datei: Einmaleins.java

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

public class Einmaleins
{
   public static void main (String[] args)
   {
      int groesse = 10;
      String dateiname = "einmaleins.txt";

      try
      {
         PrintWriter writer = new PrintWriter (new BufferedWriter (new FileWriter (dateiname)));

         for (int i = 1; i <= groesse; i++)
         {
            for (int j = 1; j <= groesse; j++)
            {
               writer.print (i * j + "\t");
            }
            writer.println();
         }

         writer.close();
      }
      catch (IOException e)
      {
         System.err.println ("Fehler beim Schreiben in die Datei");
      }
   }
}


Gibt es einen bestimmten Grund, warum die von Characterstream-Klassen Gebrauch machen bzw. ist mein Code Mist?
Seltsamerweise verwenden die in jeder Aufgabe Characterstream-Klassen...

Vielen Dank!

Gruß
Wang
 
Zuletzt bearbeitet:
PrintStream ist in der Tat etwas merkwürdig, an diese Klasse hatte ich gar nicht gedacht,
benutze ich selber nie direkt, wenn auch prominent als System.out vorhanden

das ist auch vielleicht der Grund, warum es diese Klasse gibt, seit JDK 1.0 dabei, Writer gibts erst ab 1.1,
wahrscheinlich eine Vorlösung, wegen Kompabilität dringeblieben,

sehr interessant ist der Quelltext, darin wird nämlich ein BufferedWriter verwendet, also der Musterlösung letztlich doch näher als es aussieht, sogar Buffer ist dabei, hättest du ansonsten besser ergänzen sollen, BufferedOutputStream gibts ja auch

dieser PrintStream leitet bytes direkt an den nächsten OutputStream weiter, Text geht erst an internen BufferedWriter,
anscheinend mit sofortigen flush(), so dass die Buffer-Funktion vielleicht doch nicht besteht, aber zumindest die Reihenfolge der Daten gewährleistet ist,
alles zusammen recht suspekt für mich
 
Mir fehlt noch das richtige Feeling, wann ich welche Klassen (Bytestream- oder Characterstream) verwenden soll.

In der "Insel" heißt es:

Unterschiedliche Klassen zum Lesen und Schreiben von Binär- und Zeichendaten sammelt Java im Paket java.io. Für die byte-orientierte Verarbeitung, etwa von PDF- oder MP3-Dateien, gibt es andere Klassen als für Textdokumente, zum Beispiel HTML. Das ist aus mehreren Gründen sinnvoll: Das Einlesen von Unicode-Dateien ist vereinfacht, und Daten müssen nicht auf festgelegten Zeichensätzen arbeiten, ja, wir bekommen vom Konvertieren von Unicode nach Byte überhaupt nichts mit. Durch ihre Basistypen nennen sich die zeichenorientierten Klassen Reader, Writer und die byte-orientierten Klassen InputStream und OutputStream.

Heißt das jetzt, dass ich für .txt-Dateien immer Characterstream-Klassen verwenden soll?

Mich bringt es halt voll durcheinander, dass man .txt-Dateien auch einwandfrei mit Bytestream-Klassen behandeln kann...
Naja, vielleicht sollte ich nicht soviele Fragen stellen und es einfach so hinnehmen wie es ist. Dennoch bin ich für jede Erklärung sehr dankbar.

Gruß
Wang
 
abgesehen von PrintStream sind Bytestream-Klassen nicht geeignet für Text,
DataInput/OutputStreams wie gesagt wegen fehlender CharSets

und PrintStream fällt wie gesagt aus der Reihe weil es intern einen BufferedWriter verwendet,
außerdem gibt es soweit ich es sehe keine Möglichkeit zum Einlesen, ist nur ein OutputStream?

dass im Namen 'PrintStream' das 'Input' oder 'Output' fehlt ist ein weiterer Hinweis für die Sonderbarkeit dieser Klasse,
alle anderen dürften eindeutig Input, Output, Reader oder Writer heißen,



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bleibt einfache Regel: ja, alles was Txt ist, was mit jedem Editor quasi komplett leserlich aussieht (von Problemen mit Zeilenumbruch, Sonderzeichen, Chinesisch abgesehen), gehört in einen CharakterStream,
alles andere ist Byte
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Vielen Dank, Slater! 😉
Vor allem der letzte Satz hat mir das Verständnis enorm erleichtert. Sehr schade, dass solche Erklärungen nicht im Lehrbuch stehen...

Gruß
Wang
 

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