JavaPro

ما تا اینجا با روش نوشتن و ذخیره داده های کاراکتری،رشته ای،عدد صحیح و... در فایل آشنا شدیم در این اموزش قصد داریم روش ذخیره و نوشتن یک شی در فایل به زبان جاوا را بررسی کنیم. همچنین در ادامه به روش خواندن یک شی از فایل می پردازیم.

صرفا جهت یادگیری:

عمده استفاده از Serialization در تکنولوژی های Hibernate، RMI، JPA، EJB و JMS در جاوا می باشد.

این تکنولوژی ها چی هستند و کاربردشون چیه رو کامل فراموش کنید بریم سراغ اصل مطلب یعنی Serialization.

Serialization

در Serialization همان طور که گفتیم یک شی را می توانیم در یک فایل ذخیره کنیم. چگونه ؟! Serialization برای این کار شی ما را به جریانی (stream) از byte ها تبدیل کرده و در فایل ذخیره می کند. تصویر(1) را ببینید:

آموزش ذخیره کردن اشیا در فایل به زبان جاوا

ی لحظه یک نفس عمیق بکشید!!!! کامل پشت پرده این که چطور یک شی را در فایل ذخیره می کنیم رو بی خیال شید!!! تنها اینو بدونید که مفهوم Serialization به ما کمک می کند که یک شی از نوع یک کلاس با تمام ویژگی ها و حالت هایی که دارد را مستقیم در یک فایل ذخیره کنیم. :-)

خب در زیر گام هایی که برای ذخیره یک شی در فایل بر می داریم رو بررسی می کنیم:

گام اول:

اینترفیس Serializable :

کلاسی که قصد داریم از آن شی ایجاد کنیم و شی ایجاد شده را در یک فایل ذخیره کنیم را باید implements به اینترفیس Serializable کنیم. به این کار اصطلاحا mark دار ( نشانه دار) کردن کلاسی که قصد داریم شی ای از نوع آن را در یک فایل ذخیره کنیم می گویند.

✔ برای implements کردن اینترفیس Serializable در کلاس خود باید پکیج java.io.Serializable را در برنامه خود import کنیم.

import java.io.Serializable;

✔ اینترفیس Serializable اینترفیسی است که متد و اعضایی ندارد.

public abstract interface java.io.Serializable { }

نتیجه گیری :

✔ در کل هر کلاسی که قصد داریم شی ای از آن در یک فایل ذخیره کنیم را باید implements به اینترفیس Serializable ، کنیم.پس شی از نوع هر کلاسی را نمی توانیمدر یک فایل ذخیره کنیم ، تنها اشیایی را می توانیم در فایل ذخیره کنیم که مجوزهای لازمیعنی پیاده سازی اینترفیس Serializable در کلاس آنها صورت گرفته باشد! :-) کهاین کار mark دار کردن کلاس می گویند.

مثال: فرض کنید قصد داریم شی ای از کلاس Student را در یک فایل ذخیره کنیم، برای این کار ابتدا باید کلاس Student را implements به اینترفیس Serializable ،کنیم. یا کلاس Student را به اصلاح mark دار کنیم: :-)

package www.javapro.ir; import java.io.Serializable; public class Student implements Serializable{ }

✔ خب دیگه اشیایی که از نوع کلاس Student هستند ، مجوز این که در فایل ذخیره شوند را دریافت کرده اند.

✔ با این کار اشیای نوع کلاس Student به راحتی می توانند به جریانی (stream) از byte ها برای ذخیره در فایل تبدیل شوند.

آموزش مفصل و کامل ویدئویی کار بافایل و Serialization در دوره آموزش پیشرفته جاوا آکادمی جاواپرو [کلیک کنید]

گام دوم :

کلاس ObjectOutputStream :

در جلسات قبل برخی از کلاس های کار با فایل در جاوا را بررسی کردیم ، کارایی اون کلاس ها تنها برای خواندن و نوشتن داده های اولیه نظیر بایت ها، رشته ها و... بود. حالا در این جلسه قصد داریم کلاس ObjectOutputStream که کاربرد آن برای نوشتن و ذخیره اشیا در فایل می باشد را بررسی کنیم.

برای استفاده از کلاس ObjectOutputStream در برنامه خود باید پکیج java.io.ObjectOutputStream را import کنیم.

import java.io.ObjectOutputStream;

💡 برای نوشتن و ذخیره یک شی در فایل باید از کلاس ObjectOutputStream شی ایجاد کنیمو از طریق شی ایجاد شده به متد هایی که در زمینه ذخیره شی در فایل کاربرد دارد دسرسی پیدا کنیم.

💡 تنها اشیایی حق دارند در فایل ذخیره شوند که کلاس های آنها implements به اینترفیس Serializable شده باشند.

سازنده کلاس ObjectOutputStream :

public ObjectOutputStream(OutputStream out)

✔ یکی از سازنده های پر کاربردی که هنگام شی سازی از کلاس ObjectOutputStream صدا زده می شود.

✔ این سازنده به عنوان پارامتر یک شی از نوع کلاس OutputStream دریافت می کند که حاویآدرس مکانی است که قراره در آن فایل ایجاد شود.

دو متد مهم کلاس ObjectOutputStream :

public final void writeObject(Object obj){} throws IOException

• این متد برای ذخیره و نوشتن شی در فایل استفاده می شود.

• به جای پارامتر obj که از نوع کلاس Object (پدر همه کلاس ها) هستش ، می توان شی مورد نظر خود را قرار دهیم.

• استفاده از این متد ممکنه باعث رخ دادن استثنای مربوطه شود ،پس باید استثنای آن را کنترل کنیم.

public void close() throws IOException {}

✔ این متد نیز برای بستن فایل مورد نظر می باشد.

✔ خب تا اینجا با شرایط و عملیاتی که از طریق آنها می توانیم یک شی را در یک فایل ذخیره کنیم آشنا شدیم:

1. کلاسی که شی آن قراره در فایل ذخیره شود باید به اینترفیس Serializable ، implements شود. 2. استفاده از کلاس ObjectOutputStream برای ذخیره اشیا در فایل.

مثال: در مثال زیر تمامی مفاهیمی که از ابتدای این جلسه تا اینجا را بررسی کردیم را بهش خواهیم پرداخت،پس اصلا نگران نباشید اگه توضیحات روشن نبود به مثال زیر خوب دقت کنید: :-)

import java.io.Serializable; public class Student implements Serializable{ int id; String name; public Student(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } }

• در مثال بالا ما کلاس Student را به اینترفیس Serializable ، implements کرده ایم. با این کار کلاس Student به اصلاح mark دار شده و اشیای ان اجازه خواهند داشت در فایل ذخیره شوند.

• خب کلاس Student سری ویژگی و یک سازنده داره که این ویژگی ها رو مقداردهی می کند.

حال در کلاس Persist قصد داریم از کلاس Student شی بسازیم و شی ان را در یک فایل ذخیره کنیم:

import java.io.*; class Persist{ public static void main(String args[]) throws Exception{ Student s1 =new Student(211,"ravi"); FileOutputStream fout=new FileOutputStream("f.txt"); ObjectOutputStream out=new ObjectOutputStream(fout); out.writeObject(s1); out.close(); System.out. print ln("success"); } }

خروجی: وقتی کلاس های Student و Persist را با هم کامپایل و اجرا کنیم خروجی بصورت زیر خواهد بود:

1. در کامپیوتر پوشه پروژمون یک فایل با نام و فرمت f.txt ایجاد می شود که حاوی یک شی از نوع کلاس Student می باشد. فایل f.txt که در پوشه پروژمون ایجاد شده را در تصویر(2) مشاهده می کنید:

💡 در تصویر(2) انگار فایلمون مثل همیشه نیست!!! و یک تفاوت هایی با فایل های قبلی که درونشونداده های متنی و عددی بود داره!! بله فایل هایی که درون آنها یک شی ذخیره می شود ، محتویات انهارا نمیشه دید!! و وقتی این گونه فایلهارا باز می کنیم با سری اطلاعات ظاهرا درهم بر همبرخورد می کنیم ( رنگ سبزه درون تصویر(2) ). این گونه فایل ها را فقط از طریقبرنامه و دستورات مربوطه می شود خواند و با چشم بصیرت تنها می شود دید :-)

2. در خروجی کنسول نیز پیام زیر مبنی بر موفق بودن عملیات ایجاد فایل نمایش داده می شود:

success

نکته بسیار مهم : وقتی یک شی در یک فایل ذخیره می شود ، تمام ویژگی و حالات شی نیز در فایل حفظ و ذخیره می شود. مثلا در این مثال شی s1 که از نوع Student هستش دو ویژگی name و id آن که به ترتیب “ravi” و 211 می باشد ،هنگام ذخیره سازی شی s1 در فایل f.txt تمام این دو ویژگی در فایل ذخیره و حفظ می شود.

توضیحات:

• کلاس Student را که از قبل توضیح داده ایم.از آنجایی که قصد داریم شی از نوع این کلاس را در فایل ذخیره کنیم باید حتما کلاس Student به اینترفیس Serializable ، implements شود.

• کلاس Persist در متد main ان یک شی با نام s1 از کلاس Student ایجاد کرده و سازنده ان را مقداردهی کرده ایم.

Student s1 =new Student(211,"ravi");

• برای نوشتن یک شی در فایل باید از کلاس ObjectOutputStream شی ایجاد کنیم. هنگام شی سازی از این کلاس ، نیاز هست که پارامتر سازنده آن را مقدار دهی کنیم.همان طور که از قبل گفتیم نوع پارامتر سازنده کلاس ObjectOutputStream از نوع کلاس OutputStream هستش ، از آنجایی که کلاس OutputStream یک کلاس abstract (انتزاعی) هستش، نمی توان از ان شی ایجاد کنیم پس تنها راهی که می ماند از یکی از فرزندان کلاس OutputStream شی ساخته و جایگزین پارامتر درون سازنده کلاس OutputStream کنیم.

• پس همان طور که در زیر می بینید از کلاس FileOutputStream که فرزند کلاس OutputStream هستش شی ای با نام fout ساخته و درون سازنده کلاس ObjectOutputStream ریخته ایم.

• آدرس "f.txt" ، ادرس محل ذخیره فایل در کامپیوتر که در اینجا پوشه پروژمون می باشد.

• f نام فایل و txt فرمت فایل ما می باشد.

• شی ما در این فایل ذخیره می شود.

FileOutputStream fout=new FileOutputStream("f.txt"); ObjectOutputStream out=new ObjectOutputStream(fout);

• در این خط شی s1 که از نوع کلاس Student هستش با استفاده از متد writerObject در فایل ذخیره می شود. به همین راحتی! :-)

out.writeObject(s1);

• تنها اشیایی حق دارند در فایل ذخیره شوند که کلاس های آنها اینترفیس Serializable را implemets کرده باشند.

در پایان با استفاده از متد close فایل out را می بندیم و حالا یک پیامم چاپ میکنیم که یعنی عملیات با موفق بوده است :-)

out.close(); System.out. print ln("success");

Deserialization در جاوا

Deserialization عکس عملیات و مفهوم serialization می باشد. Deserialization جهت بازسازی و خواندن اشیا از فایل می باشد. در Deserialization جریان بایت های ذخیره شده در فایل به شی تبدیل می شود. تصویر(3)