2. diel - Úvod do práce so súbormi v Jave

V minulom dieli nášho seriálu tutoriálov o Jave, Výnimky v Jave, sme si vysvetlili výnimky, ktoré na prácu so súbormi nutne potrebujeme, pretože vďaka nim môžeme reagovať na prípadné chyby.

V dnešnom Java tutoriále si povieme niečo o súboroch ao právach na zápis na moderných operačných systémoch. Tiež si ukážeme tvorbu zástupného objektu pre súbor, s ktorým chceme pracovať.

Dáta, resp. objekty uložené v pamäti, sa samozrejme s vypnutím aplikácie stratia. Ak chceme zaistiť, aby dáta boli tzv. perzistentné (trvalé), musíme ich pri ukončení programu uložiť a pri načítaní programu opäť načítať. Na ukladanie dát existuje mnoho spôsobov, každý má svoje výhody a nevýhody.

Dáta našej aplikácie môžeme ukladať nasledujúcimi spôsobmi:

• Textové súbory s jednoduchou štruktúrou (napr. .txt a .csv).
• Textové súbory s vnútornou hierarchiou (napr. .xml alebo .json).
• Súbory binárneho typu (odtlačok pamäte do súboru).
• Databáza.

Historicky sú v Jave k práci so súbormi k dispozícii dve rôzne API:

• staršia java.io.*, ktorého stredobodom je trieda File
• novší java.nio.*, ktorý sa točí okolo tried Path a Files

Obe tieto API spolu koexistujú. Hoci sa odporúča v novom kóde používať nové API, tak sa v praxi často stretneme s potrebou použiť aj to staršie, takže sa hodí poznať obe. V našom kurze sa budeme zameriavať na nové API, ale miestami si ukážeme, ako by sa daná vec robila pomocou staršieho API.

Práva na zápis na disk v moderných operačných systémoch

Všetky moderné operačné systémy majú nejaký systém prístupových práv k súborom uloženým na disku. Bežný užívateľ má obvykle právo vytvoriť súbory a zapisovať do súborov iba vo svojom domovskom adresári. Administrátor môže zapisovať kamkoľvek. Ak v našej aplikácii zakladáme súbory, musíme ich založiť tam, kde má užívateľ právo zapisovať.

V reálnej aplikácii sa používateľa najskôr spýtame, kde chce nový súbor vytvoriť. Potom skontrolujeme, či môže do danej lokácie zapisovať. V našich lekciách, v záujme jednoduchosti, tento krok preskočíme. Všetky súbory budeme zakladať v podadresári ictdemy/ v domovskom adresári užívateľa.

Domovský adresár používateľa

Domovský adresár užívateľa sa nachádza v každom systéme na inom mieste. Keďže sa snažíme tvoriť multiplatformné aplikácie, vyhneme sa špecifickým cestám k súborom v jednotlivých operačných systémoch. Java nám na to dáva prostriedky.

Domovský adresár používateľa zistíme týmto kódom:

System.getProperty("user.home");

Windows systémy

V systémoch Windows vyššie uvedený kód vráti:

C:\Users\your_name\

Všimnime si oddeľovače adresárov \, ktorým je spätná lomka. Windows sú tiež špecifické v označovaní diskov písmenami (C, D, ...).

Linux systémy

V systémoch Linux vyššie uvedený kód vráti:

/home/your_name/

Operačné systémy, ktoré sa hlásia k unixovej tradícii, používajú pre oddeľovač adresárov doprednú lomku /.

MacOS systém

V systéme MacOS vyššie uvedený kód vráti:

/Users/your_name

Systém MacOS používa pre oddeľovač adresárov aj doprednú lomku /.

Vytvorenie Path z nového API java.nio.*

Základom úspešnej práce so súbormi v Jave je mať správne vytvorenú inštanciu triedy Path (pri použití novšieho API), alebo File (pri použití staršieho API). Táto inštancia triedy reprezentuje cestu k súboru, s ktorým chceme pracovať. Čítanie súboru, alebo zápis do súboru potom prebieha za pomoci tejto inštancie.

Poďme sa teda najprv pozrieť na to, ako správne vytvoriť inštanciu triedy Path. Na vytvorenie inštancie triedy Path slúži statická metóda of() volaná na triede Path:

Path path = Path.of(file_path);

Príklad

Napríklad cestu k súboru file.txt, v podadresári ictdemy, v našom domovskom adresári definujeme takto:

Path path = Path.of(System.getProperty("user.home"), "ictdemy", "file.txt");

V kóde neriešime špecifické cesty k súboru pre jednotlivé operačné systémy. System.getProperty() dosadí správnu cestu pre platformu, na ktorej je aplikácia spustená.

Inštancia triedy Path je ukazovateľ na miesto na disku, kde môže, ale nemusí daný súbor byť. Taktiež nemusí existovať všetky adresáre v ceste k súboru. Napríklad v našom príklade je možné, že ešte nemáme v našom domovskom adresári adresár ictdemy/.

Kontrola adresárov

Poďme sa teda najprv uistiť, že všetky potrebné adresáre naozaj existujú a prípadne ich vytvoriť. Na tento účel slúži statická metóda createDirectories() z triedy Files:

Path path = Path.of(System.getProperty("user.home"), "ictdemy", "file.txt");
Files.createDirectories(path.getParent());

Metóda getParent() vracia adresár, v ktorom sa nachádza file.txt. V našom príklade je to adresár ictdemy/. Metóda createDirectories() vytvorí celú potrebnú hierarchiu adresárov vrátane ictdemy/.

Pokiaľ by niektorý adresár už existoval, metóda createDirectories() vytvorenie adresára preskočí bez vyvolania výnimky. Preto je vhodné ju použiť pri každom definovaní cesty k súboru.

Vytvorenie File zo staršieho API java.io.*

Pri použití staršieho API pracujeme s triedou File.

Vytvorenie samotnej inštancie je tu veľmi podobné:

File path = new File("file_path");

Na rozdiel od triedy Path, trieda File očakáva cestu k súboru ako jeden String.

Príklad

Rovnako ako v prípade Path, aj tu môžeme využiť System.getProperty() na získanie cesty k domovskému adresáru. Našu cestu k súboru file.txt, v podadresári ictdemy/, v našom domovskom adresári tu definujeme takto:

File path = new File(System.getProperty("user.home") + File.separator + "ictdemy" + File.separator + "file.txt");

Pomocou File.separator vytvoríme platnú cestu pre akúkoľvek platformu.

Kontrola adresárov

Rovnako ako v prípade Path aj teraz potrebujeme skontrolovať, či existujú všetky definované adresáre. Na to využijeme metódu mkdirs(), ktorú tentoraz zavoláme na inštanciu triedy File:

File path = new File(System.getProperty("user.home") + File.separator + "ictdemy" + File.separator + "file.txt");
path.getParentFile().mkdirs();

Pred samotným zavolaním mkdirs() zavoláme metódu getParentFile(). Metóda getParentFile() vráti adresár, v ktorom sa bude nachádzať file.txt.

Prevediteľnosť Path <-> File

Triedy Path a File ponúkajú jednoduchú konverziu medzi sebou.

Konverzia Path na File

Pre prevedenie cesty k súboru z inštancie triedy Path na inštanciu triedy File, zavoláme metódu toFile() na inštanciu triedy Path:

Path path = Path.of(...);
File file = path.toFile();

Konverzia File na Path

Pre prevedenie cesty k súboru z inštancie triedy File na inštanciu triedy Path, zavoláme metódu toPath() na inštanciu triedy File:

File file = new File(...);
Path path = file.toPath();

Teraz už teda vieme ako správne vytvoriť inštancie tried Path a File na použitie na akomkoľvek operačnom systéme.

Nič nám už nebráni, aby sme si nabudúce, Práca s textovými súbormi v Jave, ukázali prácu s prvým formátom súborov, budú to textové súbory.