ENTRADA/SALIDA ENTRADA/SALIDA DESDE O HACIA UN PROCESO

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1 ENTRADA/SALIDA ENTRADA/SALIDA DESDE O HACIA UN PROCESO
ENTRADA/SALIDA ENTRE PROCESOS Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

2 ENTRADA /SALIDA Para obtener información: stream FUENTE leer PROGRAMA
FUENTE: archivo, dispositivo entrada, socket. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

3 ENTRADA /SALIDA Para escribir información: stream DESTINO PROGRAMA
escribe información DESTINO: archivo, dispositivo salida, socket. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

4 ENTRADA /SALIDA Entrada/Salida básica: desde un dispositivo de entrada o hacia un dispositivo de salida (teclado / monitor). Entrada/Salida desde archivos dentro de un mismo proceso Entrada/salida entre procesos (utilizando sockets). Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

5 ENTRADA /SALIDA Antes de la version java 1.4 Los programas se comunican con flujos y estos flujos actúan como interfaz con el dispositivo o clase asociada Operación independiente del tipo de datos y del dispositivo Mayor flexibilidad (p. e. redirección, combinación) Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

6 ENTRADA /SALIDA Leer Escribir abrir un stream
mientras haya información leer información cerrar el stream Escribir abrir el stream escribir información Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

7 ENTRADA /SALIDA (INF. II)
Java tiene acceso a la entrada/ salida estándar a través de la clase java. lang. System Los flujos estándar son campos estáticos de System .System. in implementa la entrada estándar .System. out implementa la salida estándar .System. err implementa la salida de error Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

8 Clasificación de flujos
Representación de la información .Flujos de bytes .Flujos de caracteres Propósito Entrada - ( InputStream, Reader ) Salida - ( OutputStream, Writer ) Entrada/ Salida - ( RandomAccessFile ) Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

9 Flujos de bytes Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

10 Flujos de caracteres Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

11 Combinación de flujos • Los flujos se pueden combinar para obtener la funcionalidad deseada Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

12 Tipo de acceso Acceso Secuencial
Directo o aleatorio - ( RandomAccessFile ) Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

13 Flujos principales InputStreamReader Métodos de utilidad
Lee bytes de un flujo InputStream y los convierte en caracteres Unicode Métodos de utilidad read () lee un único caracter ready() indica cuando está listo el flujo para lectura Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

14 Flujos principales BufferedReader Método de utilidad
Entrada mediante búfer, mejora el rendimiento Método de utilidad readLine() lectura de una línea como cadena InputStreamReader isr = new InputStreamReader( System. in); BufferedReader Teclado = new BufferedReader (isr); String cadena = Teclado. readLine(); Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

15 Entrada/Salida desde archivos
dentro de un mismo proceso Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

16 Archivos de texto FileReader Util para leer archivos de texto
Constructor: FileReader( String nombreArchivo) PrintWriter Implementa un flujo de salida de caracteres Métodos de utilidad .print(), println(), close() Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

17 Archivos de texto FileWriter Util para escribir archivos de texto
Constructores FileWriter( String nombrearchivo) -- reescribe FileWriter( String nombrearchivo, boolean añadirFinal) -- añade Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

18 Archivos Clase File Constructores Constructores de otras clases
File( String ruta) File( String ruta, String nombre) File( File directorio, String nombre) Constructores de otras clases FileReader( File archivo) FileWriter( File archivo) Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

19 Métodos canRead() comprueba si el archivo se puede leer
canWrite() comprueba siel archivo se puede escribir delete() borra dicho archivo getPath() devuelve la ruta del archivo mkdir() crea un directorio con la ruta del objeto que lo recibe isDirectory() comprueba si dicho archivo es un directorio Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

20 Flujos Clase ObjectOuputStream Clase ObjectInputStream
Método - writeObject() Ejemplo: flujoSalida. writeObjetct (objetoClase); Clase ObjectInputStream Método - readObject() Ejemplo: objetoClase = (Clase) flujoEntrada. readObject(); Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

21 Serialización de objetos
Serializar es almacenar objetos de forma permanente (p. e. en un archivo o en un flujo de comunicación) No es necesario realizar conversiones Útil para portabilidad y para compartir objetos entre aplicaciones Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

22 Interfaz de serialización
Cualquier clase que desee poder serializar sus objetos debe implementar el interfaz Serializable En esta implementación el objeto define como debe almacenarse o recuperarse de un archivo Si se trata de serializar un objeto que no lo implementa se obtiene la excepción NotSerializableException No se serializan los miembros static Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

23 Interfaz de serialización
•Las clases que necesiten algún tratamiento especial en la serialización deben implementar estos dos métodos private void writeObject (java. io. ObjectOutputStream salida) throws IOException private void readObject (java. io. ObjectInputStream entrada) throws IOException, ClassNotFoundException; Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

24 Entrada/Salida entre procesos
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25 Comunicación Entre Procesos
Maquinas en red Cliente - Servidor Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

26 Protocolo Si se quiere establecer una comunicación entre dos máquinas se debe trabajar con protocolos. Un protocolo especifica como deben comunicarse dos componentes de red. En general se trabaja con una familia de protocolos que trabajan en forma conjunta para enviar datos de una máquina a otra. Protocolo TCP/IP. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

27 Cliente - Servidor Cuando una aplicación informática, definida como un conjunto de datos y programas, tiene a estos repartidos entre dos o mas ordenadores, se dice que la arquitectura es cliente servidor. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

28 Cliente - Servidor Proceso Servidor Conexión Sockets Proceso Cliente
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29 Cliente - Servidor Proceso Cliente red Proceso Servidor
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30 Comunicación Entre Procesos
Los sockets son un sistema de comunicación entre procesos de diferentes máquinas de una red. Más exactamente, un socket es un punto de comunicación por el cual un proceso puede emitir o recibir información. Es una abstracción de software para imaginarse la conexión entre dos máquinas Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

31 Aplicaciones cliente/servidor
El programa servidor permanece escuchando a los clientes. El programa cliente solicita servicios al servidor. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

32 Comunicación Entre Procesos
Paquete java.net Java ofrece comunicaciones basadas en sockets que permiten a las aplicaciones manejar el trabajo en redes como si fueran E/S de archivos. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

33 Comunicación Entre Procesos
Sockets activos: pueden enviar y recibir datos a través de una conexión abierta Sockets pasivos: esperan intentos de conexión. Cuando llega una conexión entrante le asignan un socket activo y sigue esperando por otro intento. No sirven para enviar o recibir datos. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

34 Comunicación Entre Procesos
Sockets de flujo: orientado a la conexión. Protocolo TCP Sockets de datagrama: no orientado a la conexión. Protocolo UDP Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

35 Sockets De Flujo Un proceso establece una conexión con otro proceso.
Mientras la conexión existe , los datos fluyen en un flujo continuo. Protocolo empleado TCP. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

36 Cliente - Servidor Servidor
El servidor corre en una máquina especifica, tiene un socket enlazado a un número de puerto Escucha el socket del cliente esperando que éste realice una petición Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

37 Puerto Un puerto es una dirección de 16 bits, asociada comúnmente a una aplicación. Un ordenador dispone de puertos. Los primeros 1024 se reservan para servicios estándares y para procesos del sistema operativo. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

38 Cliente - Servidor Servidor
El servidor se ejecuta y publica en que número de puerto ofrece el servicio. Espera por petición de algún cliente. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

39 Cliente - Servidor Cliente
Conoce el nombre de la máquina sobre la cual corre el servidor y el número de puerto. Cliente solicita la conexión. Se establece la conexión. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

40 Cliente - Servidor Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

41 Cliente - Servidor Al establecer la comunicación el servidor determina un nuevo puerto para esa conexión y sigue escuchando por el puerto primitivo para atender otros clientes. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

42 Publicar la direcc. del canal
Servidor Cliente Abrir canal de comunicación ServerSocket ref Abrir canal de comunicación Socket ref Publicar la direcc. del canal ref = new (Puerto) Espera recibir solicitudes While, for o do Esperar peticiones ref.accept() Conectar con servidor ref=new(host,port) Crear proceso hijo hijo = ref.accept() Envio y recepción de datos hijo read() | write() Envio y recepción de datos hijo read() | write() Cerrar canal de comunicación ref.close() Cerrar canal de comunicación ref.close()

43 Consideraciones El servidor debe estar en ejecucion antes de que los clientes intenten conectarse. El cliente debe crear un socket en el cual se especifique la direccion IP y el número de puerto de la aplicación que le brinda el servicio deseado. El servidor creara un socket para el cliente, durante su tiempo de vida no se puede asignar a otros clientes. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

44 Consideraciones Se establece la conexión entre el socket del cliente y el del servidor y pueden intercambiar datos. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

45 El paquete java.net Proporciona una interfaz orientada a objetos para trabajar con sockets Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

46 Java.net.ServerSocket La utiliza el servidor para recibir peticiones de los clientes. Esta clase tiene un método accept( ). La llamada a este método hace que la aplicación se bloquee esperando una petición de un cliente. Cuando esto suceda la clase ServerSocket creara un Socket y lo usara para comunicarse con el cliente. Un servidor puede tener una única instancia de ServerSocket relacionadas con varias instancias de Sockets. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

47 Java.net.ServerSocket public ServerSocket (int puerto) throws IOException public ServerSocket (int puerto, int longitudCola) throws IOException public ServerSocket (int puerto, int longitudCola, InetAdress dirInternet) throws IOException public Socket accept( ) throws IOException public InetAddress getInetAddress ( ) public int getLocalPort ( ) public void close ( ) throws IOException Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

48 Java.net.Socket Implementa sockets activos. Pueden recibir y enviar información. public Socket (String host, int puerto) public Socket (InetAddress direccion, int puerto) public InetAdress getInetAdress ( ) public InputStream getInputStream ( ) public OutputputStream getOutputStream ( ) public void close ( ) Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

49 Implementación cliente
Socket miCliente; try { miCliente = new Socket( "maquina",numeroPuerto ); } catch( IOException e ) { System.out.println( e ); } Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

50 Implementación servidor
Socket miServicio; try { miServicio = new ServerSocket( numeroPuerto ); } catch( IOException e ) { System.out.println( e ); } Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

51 Implementación servidor
Debe crear un socket que atienda las peticiones de los clientes Socket socketServicio = null; try { socketServicio = miServicio.accept(); } catch( IOException e ) { System.out.println( e ); } Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

52 Cerrar comunicación Debo cerrar la comunicación del lado del cliente
try { salida.close(); entrada.close(); miCliente.close(); } catch( IOException e ) { System.out.println( e ); } Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

53 Cerrar comunicación Debo cerrar la comunicación del lado del servidor
try { salida.close(); entrada.close(); socketServicio.close(); miServicio.close(); } catch( IOException e ) { System.out.println( e ); } Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

54 Problemas con operaciones de I/O
Las operaciones de I/O son mucho mas lentas, que las operaciones que se resuelven en la CPU. Java.nio.* Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

55 Paquete java.nio Permite la transferencia de datos en forma eficaz. Transfiere bloques de datos. Los sockets de nio trabajan sin bloqueo. No necesito un hilo por cada cliente. Java.io se sigue necesitando para el tratamiento de datos. Java.nio se utiliza para aplicaciones intensivas en I/O. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

56 Paquete java.nio Agrega nuevas funcionalidades: Buffers Channels
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57 Conexión disco-SO-aplicación
Controlador disco Disco hardware Proceso buffer DMA read() user space kernel space Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

58 Paquete java.nio Cambia el enfoque de trabajo bytes Java.io más lento
caracteres Java.nio bloques menos elegante. más rápido. similar a como lo hace el SO. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

59 Paquete java.nio JDK 1.4. java.io.* java.nio. * se integraron bien.
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60 Paquete java.nio Buffer : es un contenedor (clase abstracta) para una cantidad fija de datos. Es un arreglo de tipos de datos primitivos, envuelto por un objeto. ByteBuffer CharBuffer ShortBuffer IntBuffer LongBuffer FloatBuffer DoubleBuffer Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

61 Buffer Posición: es el índice del próximo elemento que será leído o escrito. Se actualiza automaticamente por métodos set o get. Límite: Primer elemento del buffer que no debería ser escrito o leído. Es la cantidad de elementos que viven en el buffer en un momento dado. Capacidad: máximo número de elementos que puede tener, se le da valor al crearlo y no se puede cambiar. Mark: una posición marcada. Está indefinida hasta que toma un valor. 0 <= mark <= position <= limit <= capacity Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

62 Buffer Posición Posición Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

63 Paquete java.nio Canales : representan una conexión abierta a una entidad, como ser dispositivo de hard, disco, socket. Pueden operar con bloqueo o sin él. Son bidireccionales. Es una conexión entre un buffer y una fuente o un destino. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino

64 Paquete java.nio Stream trabaja bytes Canal trabaja buffer
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65 Paquete java.nio El paquete java.io y java.net para la version java 1.4 cambia un poco para poder trabajar con canales. Informática III-2007 Ing. Estela D'Agostino