Estrategias de Persistencia. Program start Program execution Time Program start Program end Object creation Object edition Program end Object Lifetime.

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1 Estrategias de Persistencia

2 Program start Program execution Time Program start Program end Object creation Object edition Program end Object Lifetime “…object outlives the execution of the program…” Persistencia: Es la capacidad de un objeto de continuar existiendo después que su creador (programa que crea este) deja de existir.

3 Persistencia en memoria La persistencia en memoria es la capacidad de un dato u objeto para seguir existiendo tras determinadas operaciones. La operación más común que se presta a la persistencia en memoria es la asignación. Existen dos ideas respecto de lo que debe suceder con un dato, estructura u objeto una vez asignado desde el origina Persistencia de aplicación Es la capacidad para que los datos sobreviven a la ejecución del programa que los ha creado. Sin esta capacidad, los datos solo existen en memoria RAM, y se pierden cuando la memoria pierde energía, como cuando se apaga el computador. Este tipo de persistencia requiere que los datos sean almacenados en un medio secundario, no volátil, para su posterior reconstrucción y utilización, por lo que su tiempo de vida es independiente del proceso que los creó.

4 Persistencia en Memoria Memoria Principal: (acceso directo de la CPU) ◦ Tiempo de acceso muy rápido ◦ Almacenamiento no persistente: volátil ◦ Capacidad de almacenamiento limitada Memoria de Aplicación (Secundaria): Discos duros, discos ópticos, memorias USB, etc.) ◦ Tiempo de acceso lento ◦ Almacenamiento persistente ◦ Gran capacidad de almacenamiento

5 Memoria RAM RAM: Random Access Memory. Acceso aleatorio. Volátil, por tanto insegura. Capacidades de cientos de MB. Velocidad de acceso: – Del orden de los nanosegundos (10 -9 seg.) 133 MHz  8 ns – Implica que puede transmitir mas de 1 GB/seg. Es necesario – Evitar la volatilidad de la memoria RAM. – Aumentar su capacidad a costos razonables. – Realizar respaldos de información.

6 Persistencia Volátil Al terminar la ejecución de una aplicación los datos se pierden (son descargados de memoria automáticamente!). En la memoria volátil el contenido del dispositivo debe de ser refrescado continuamente para evitar la perdida de datos. La memoria RAM y la memoria cache de los procesadores son algunos ejemplos de memorias volátiles.

7 Persistencia Volátil Tipos de Persistencia a.Variables b.Objetos c.Estructuras de Datos Estáticas Unidimensionales d.Estructuras de Datos Estáticas Bidimensionales e.Estructuras de Datos Dinámicas f.Pilas, Colas, listas g.Arboles h.Grafos, etc.

8 Persistencia Volátil Ejercicio Diseñe un programa que permita guardar una cantidad indeterminada de objetos en una estructura.

9 9 Persistencia No Volatil Datos que existen entre varias ejecuciones de un programa Datos que existen entre varias versiones de un programa Program Q Time Read / Write Program P Time Objects repository

10 Persistencia No Volatil a.Archivos de Texto Secuenciales b.Archivos de Texto Aleatorios c.Archivos Binarios d.Archivos de Propiedades e.Bases de Datos

11 Streams Stream: an object that either delivers data to its destination (screen, file, etc.) or that takes data from a source (keyboard, file, etc.) – it acts as a buffer between the data source and destination Input stream: a stream that provides input to a program – System.in is an input stream Output stream: a stream that accepts output from a program – System.out is an output stream A stream connects a program to an I/O object – System.out connects a program to the screen – System.in connects a program to the keyboard

12 Manejo de salida en “Prompt” Desplegar línea y que pase a la próxima línea – Método: println() – Objeto:S ystem.out – Formato: System.out.println(Datos o mensaje a imprimir) – Ejemplos: System.out.println(“Este es mi mensaje profundo”) System.out.println(“Esto es un dato: ” + valor +”.”) Desplegar línea y que no pase a la próxima línea – Método: print() – Objeto: System.out – Formato: System.out.print(Datos o mensaje a imprimir) – Ejemplos: System.out.print(“Este es mi mensaje ”) System.out.println(“profundo en dos instrucciones”) System.out.print(“Esto es un dato: ” + valor +”.”)

13 Manejo de entrada por “Prompt” Pedir dato por “Prompt” – Método: readLine() – Objeto: System.in {Devuelve bytes} – Clases necesarias para manejo: InputStreamReader {Devuelve caracteres en Unicode} BufferedReader {Devuelve String) – Librería: java.io.* – Preparación para lectura: import java.io.*; public static void main(String[] args) throws IOException InputStreamReader inStream; BufferedReader in; inStream = new InputStreamReader(System.in); in = new BufferedReader(inStream); – Formato: String strdata; strdata = in.readLine();

14 Manejo de entrada por “Prompt” import java.io.*; public static void main(String[] args) throws IOException { InputStreamReader inStream; BufferedReader in; String segSocial, nombre, strEdad; int edad; inStream = new InputStreamReader(System.in); in = new BufferedReader(inStream); segSocial = in.readLine(); nombre = in.readLine(); strEdad = in.readLine(); edad = Integer.parseInt(strEdad); Mismo Ejemplo acortado: import java.io.*; public static void main(String[] args) throws IOException { BufferedReader in; String segSocial, nombre; int edad; in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); segSocial = in.readLine(); nombre = in.readLine() edad = Integer.parseInt(in.readLine());

15 Flujos (Streams) Es una abstracción, que representa a un flujo de datos entre un origen y un destino en Java. Todo proceso de entrada y salida en Java se hace a través de flujos. Entre el origen y el destino debe existir un canal, por el que viajan datos. Cuando se abre un archivo se establece una conexión entre el programa y el dispositivo que contiene ese archivo, por el canal fluirá la secuencia de datos. Igual ocurre al intentar escribir en un archivo.

16 Archivos y Flujos (Streams) Para obtener información de una fuente un programa abre un stream y lee la información secuencialmente

17 Archivos y Flujos (Streams) De igual forma, un programa puede enviar información a un destino externo abriendo un stream al destino y escribiendo la información secuencialmente.

18 Streams Un stream representa un flujo de información: procedente de una fuente (teclado, file, memoria, red, etc.) o dirigida a un destino (pantalla, file, etc.) Los streams comparten una misma interfaz que hace abstracción de los detalles específicos de cada dispositivo de E/S. Todas las clases de streams están en el paquete java.io

19 Clases de Streams (Streams orientados a byte) Los módulos sombreados representan fuentes de datos. Los módulos sin sombrear representan procesadores. Los procesadores se pueden aplicar a otro procesador o a una fuente.

20 20 Subclases de InputStream FileInputStream: lectura de files byte a byte ObjectInputStream: lectura de files con objetos. FilterInputStream: – BufferedInputStream: lectura con buffer, más eficiente. – DataInputStream: lectura de tipos de datos primitivos (int, double, etc.). FileOutputStream: escritura de files byte a byte ObjectOutputStream: escritura de files con objetos. FilterOutputStream: – BufferedOutputStream: escritura con buffer, más eficiente. – DataOutputStream: escritura de tipos de datos primitivos (int, double, etc.).

21 21 Clases de Streams (Streams orientados a caracter) Soportan UNICODE (16 bits para un char). Módulos sombreados son fuentes, y sin sombrear son procesadores.

22 22 Subclases de Reader InputStreamReader: convierte un stream de bytes en un stream de chars. – FileReader: se asocia a files de chars para leerlos. BufferedReader: proporciona entrada de caracteres a través de un buffer (más eficiencia). Subclases de Writer OutputStreamWriter: convierte un stream de bytes en un stream de chars. – FileWriter: se asocia a files de chars para modificarlos. BufferedWriter: proporciona salida de caracteres a través de un buffer (más eficiencia). PrintWriter: métodos print() y println() para distintos tipos de datos.

23 23 Típicos Usos de los Streams (lectura por líneas) public static void main(String[] args) throws IOException { // 1a. Se lee un file línea a línea BufferedReader in = new BufferedReader( new FileReader("IOStreamDemo.java")); String s, s2 = new String(); while((s = in.readLine())!= null) s2 += s + "\n"; in.close(); // 1b. Se lee una línea por teclado BufferedReader stdin = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); System.out.print("Enter a line:"); System.out.println(stdin.readLine()); } Típicos Usos de los Streams (escritura por líneas) // throws IOException String []s = {“hola“, “que”, “tal”}; // Se inicializa s PrintWriter out1 = new PrintWriter( new BufferedWriter( new FileWriter("IODemo.out"))); int lineCount = 1; for (int i=0; i<s.length(); i++) out1.println(lineCount++ + ": " + s[i]); out1.close();

24 24 Típicos Usos de los Streams (escritura de tipos básicos) // throws IOException DataOutputStream out2 = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("Data.txt"))); out2.writeDouble(3.14159); out2.writeBytes("That was pi\n“); out2.writeChars( "That was pi\n“); out2.writeDouble(1.41413); out2.writeUTF("Square root of 2"); out2.close(); Típicos Usos de los Streams (lectura de tipos básicos) // throws IOException DataInputStream in5 = new DataInputStream( new BufferedInputStream( new FileInputStream("Data.txt"))); System.out.println(in5.readDouble()); System.out.println(in5.readLine()); // deprecated System.out.println(in5.readDouble()); System.out.println(in5.readUTF());

25 Un computador puede almacenar grandes cantidades de información. Puede acceder a ella de manera muy rápida. Para hacer cualquier cosa es necesario tener MEMORIA disponible, para almacenar variables, recordar valores, etc. Esta memoria puede ser volátil o persistente. Persistencia Posterior - Archivos CPU A+B=C Memoria secundaria (persistente) Memoria primaria (volátil) A B C Datos.txt

26 Archivos. Los archivos tienen como finalidad guardar datos de forma permanente. Una vez que acaba la aplicación los datos almacenados están disponibles para que otra aplicación pueda recuperarlos para su consulta o modificación. Secuenciales Archivos que se leen / escriben línea por línea. Cada línea puede tener un tamaño en bytes diferente. Los registros se insertan en el archivo en orden de llegada. Las operaciones básicas permitidas son: escribir, añadir al final del archivo y consultar. Aleatorios Archivos que se leen / escriben en una línea determinada. Todas las líneas deben tener la misma cantidad de bytes para ser recorrida. Un registro es directamente accesible mediante la especificación de un índice.

27 public class Archivo { File f; JFileChooser fc; //constructor de la clase public Archivo(){ fc=new JFileChooser(System.getProperty("user.dir")); fc.showOpenDialog(fc); f=fc.getSelectedFile(); } Archivos Acceso Secuencial

28 public void leer(){ try{ FileInputStream f1 =new FileInputStream(f); InputStreamReader f2= new InputStreamReader(f1); BufferedReader linea= new BufferedReader(f2); if (f.exists()){ System.out.println("El fichero " + f + " existe \nSu contenido es: \n"); String linea_arch=linea.readLine(); while (linea_arch != null) { System.out.println(linea_arch); linea_arch = linea.readLine(); } linea.close(); } else{System.out.println("archivo no existe");} }catch(IOException e){ System.out.println("No se pudo leer del archivo"); } }

29 public void Escribir(){ try{ InputStreamReader isr= new InputStreamReader(System.in); BufferedReader linea= new BufferedReader(isr); System.out.println("Digite la nueva linea: \t"); String linea_arch=linea.readLine(); FileWriter linea_tx= new FileWriter(f,true); linea_tx.write(linea_arch+"\r\n"); linea_tx.close(); }catch(IOException e){ System.out.print("No se pudo escribir"); } }

30 public static void main(String [] args){ Archivo arch=new Archivo(); arch.leer(); arch.Escribir(); } //fin del main } //fin de la clase

31 http://www.tecn.upf.es/~bouayad/prog/material/teoria/collections/collections.pdf http://mit.ocw.universia.net/6.170/6.170/f01/pdf/lecture-16.pdf Bibliografía