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ENTRADA/SALIDA
ENTRADA/SALIDA DESDE O HACIA UN
PROCESO
ENTRADA/SALIDA ENTRE PROCESOS
Informática III-2007
Ing. Estela D'Agostino
1
ENTRADA /SALIDA
•Para obtener información:
stream
FUENTE
información
leer
PROGRAMA
FUENTE: archivo, dispositivo entrada, socket.
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ENTRADA /SALIDA
•Para escribir información:
stream
PROGRAMA
escribe
información
DESTINO
DESTINO: archivo, dispositivo salida, socket.
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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).
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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)
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5
ENTRADA /SALIDA
Leer




abrir un stream
mientras haya información
leer información
cerrar el stream
Escribir




abrir el stream
mientras haya información
escribir información
cerrar el stream
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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
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Clasificación de flujos
 Representación de la información


.Flujos de bytes
.Flujos de caracteres
 Propósito



Entrada - ( InputStream, Reader )
Salida - ( OutputStream, Writer )
Entrada/ Salida - ( RandomAccessFile )
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Flujos de bytes
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Flujos de caracteres
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Combinación de flujos
Los flujos se pueden combinar para
obtener la funcionalidad deseada
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Tipo de acceso
Acceso
Secuencial
 Directo o aleatorio - ( RandomAccessFile

)
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Flujos principales
InputStreamReader

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
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Flujos principales
 BufferedReader

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();
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Entrada/Salida desde archivos
dentro de un mismo proceso
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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()
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Archivos de texto
FileWriter
 Util para escribir archivos de texto
Constructores
 FileWriter( String nombrearchivo) -- reescribe
 FileWriter( String nombrearchivo, boolean
añadirFinal) -- añade
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Archivos
Clase File
Constructores



File( String ruta)
File( String ruta, String nombre)
File( File directorio, String nombre)
Constructores de otras clases


FileReader( File archivo)
FileWriter( File archivo)
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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
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Flujos
Clase ObjectOuputStream


Método - writeObject()
Ejemplo: flujoSalida. writeObjetct
(objetoClase);
Clase ObjectInputStream


Método - readObject()
Ejemplo: objetoClase = (Clase) flujoEntrada.
readObject();
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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
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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
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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;
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Entrada/Salida entre procesos
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Comunicación Entre Procesos
Comunicación
entre procesos
Maquinas en
red
Cliente Servidor
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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.
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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.
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Cliente - Servidor
Proceso
Servidor
Conexión
Sockets
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Proceso
Cliente
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Cliente - Servidor
Proceso
Cliente
red
Proceso
Servidor
Proceso Cliente
Proceso Cliente
Proceso
Servidor
Proceso Cliente
Proceso Cliente
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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
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Aplicaciones cliente/servidor
El programa servidor permanece
escuchando a los clientes.
El programa cliente solicita servicios al
servidor.
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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.
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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.
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Comunicación Entre Procesos
Sockets
conexión.

de
flujo:
orientado
a
la
Protocolo TCP
Sockets de datagrama: no orientado a
la conexión.

Protocolo UDP
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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.
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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
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Puerto
Un puerto es una dirección de 16 bits,
asociada comúnmente a una aplicación.
Un ordenador dispone de 65536
puertos. Los primeros 1024 se reservan
para servicios estándares y para
procesos del sistema operativo.
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Cliente - Servidor
Servidor
El servidor se ejecuta y publica en que
número de puerto ofrece el servicio.
Espera por petición de algún cliente.
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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.
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Cliente - Servidor
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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.
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Servidor
Abrir canal de comunicación
ServerSocket ref
Cliente
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()
Cerrar canal de comunicación
ref.close()
Envio y recepción de datos
hijo read() | write()
Cerrar canal de comunicación
ref.close()
Consideraciones
1. El servidor debe estar en ejecucion antes de
que los clientes intenten conectarse.
2. 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.
3. El servidor creara un socket para el cliente,
durante su tiempo de vida no se puede
asignar a otros clientes.
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Consideraciones
4. Se establece la conexión entre el
socket del cliente y el del servidor y
pueden intercambiar datos.
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El paquete java.net
Proporciona una interfaz orientada a
objetos para trabajar con sockets
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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.
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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
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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 ( )
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Implementación cliente
Socket miCliente;
try { miCliente = new Socket(
"maquina",numeroPuerto );
} catch( IOException e )
{ System.out.println( e ); }
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Implementación servidor
Socket miServicio;
try { miServicio = new ServerSocket(
numeroPuerto );
} catch( IOException e )
{ System.out.println( e ); }
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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 ); }
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Cerrar comunicación
Debo cerrar la comunicación del lado
del cliente
try { salida.close();
entrada.close();
miCliente.close();
} catch( IOException e )
{ System.out.println( e ); }
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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 ); }
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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.*
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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.
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Paquete java.nio
Agrega nuevas funcionalidades:


Buffers
Channels
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Conexión disco-SO-aplicación
user space
buffer
Proceso
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kernel space
read()
hardware
DMA
Controlador
disco
buffer
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Disco
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Paquete java.nio
Cambia el enfoque de trabajo
Java.io
Java.nio
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bytes
caracteres
bloques
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más lento
menos elegante.
más rápido.
similar a como lo
hace el SO.
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Paquete java.nio
JDK 1.4. java.io.*
java.nio. * se integraron bien.
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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
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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
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Buffer
Posición
Posición
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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.
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Paquete java.nio
Stream
Canal
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trabaja
trabaja
Ing. Estela D'Agostino
bytes
buffer
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Paquete java.nio
El paquete java.io y java.net para la
version java 1.4 cambia un poco para
poder trabajar con canales.
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