Lektionen

In dieser Vorlesung behandeln wir das zeilenweise Lesen mit BufferedReader und das Komplettlesen über Files.readAllLines/ Files.readString, die Wahl der Puffergröße (z. B. 8192 Byte), das sichere Schließen von Ressourcen mit try-with-resources sowie den Umgang mit Zeichenkodierungen ( StandardCharsets.UTF_8). Gezeigt werden praktische Beispiele (Zeilenzählung, Suche im Log, Parsen der Konfiguration) und typische Fehler (z. B. OutOfMemoryError beim Laden großer Dateien am Stück).

Wir erläutern den Unterschied zwischen Text- und Binärdateien, die grundlegenden Bytestreams InputStream/ OutputStream und deren dateibasierte Implementierungen ( FileInputStream, FileOutputStream). Wir implementieren das Kopieren mit Puffer, besprechen die Lesegeschwindigkeit byteweise vs. blockweise, das Schreiben von Byte-Arrays über write(), Feinheiten von try-with-resources, die Wahl der Puffergröße 4– 16 KB, die sichere Verwendung von readAllBytes() und typische Fehler (z. B. der Einsatz von FileReader/ FileWriter für Binärdaten).

In der Vorlesung besprechen wir binäres I/O in Java mit DataInputStream und DataOutputStream: wie man Primitive ( int, double, boolean) und Strings ( String) mit den Methoden writeXXX/ readXXX schreibt und liest, warum die Reihenfolge wichtig ist, wie man Arrays speichert, wann es sinnvoll ist, BufferedInputStream/ BufferedOutputStream hinzuzufügen, und welche typischen Fehler zu IOException oder EOFException führen.

Wir beleuchten die moderne, sichere Arbeit mit Ressourcen in Java – try-with-resources: Vergleich mit dem alten Muster try/ catch/ finally + close(), Anforderungen an Typen (die AutoCloseable oder Closeable implementieren), Syntax try(...){...}, Schließreihenfolge, „unterdrückte“ Ausnahmen über getSuppressed(), Beispiele mit Ein-/Ausgabe-Streams und benutzerdefinierten Ressourcen sowie Tipps und typische Fehler.

Wir klären, was eine Zeichenkodierung ist und warum ohne sie Computertexte zu „Kauderwelsch“ werden. Wir vergleichen gängige Sätze: UTF-8, Windows-1251, ASCII, Unicode/ UTF-16. Wir besprechen die interne Darstellung von Strings in der JVM ( String in Unicode) sowie korrektes Ein-/Ausgeben: die explizite Angabe der Kodierung über InputStreamReader/ OutputStreamWriter und StandardCharsets.UTF_8. Zum Schluss — praxisnahe Beispiele und typische Fehler.

Wir betrachten drei grundlegende Codierungen, auf die Java‑Entwicklerinnen und ‑Entwickler stoßen: Was ist UTF-8 (Standard für das Web und die meisten Formate), wie ist das interne Zeichenkettenformat in der JVM aufgebaut — UTF-16 (mit Surrogatpaaren und BOM) und warum begegnet uns ISO-8859-1 immer noch. Wir erläutern die Kompatibilität mit ASCII, die Byte‑Größe pro Zeichen und zeigen die korrekte Arbeit mit Codierungen in Java mittels StandardCharsets, Files.write, Files.readString, Paths.get. Am Ende — typische Fehler: falsches Lesen/Schreiben, systemseitige Standardkodierung, Verwechslung von UTF-16/ UTF-8.

Wie man „Zeichensalat“ vermeidet und Text auf allen Rechnern gleich aussehen lässt: Wir besprechen die Systemcodierung ( "file.encoding"), die Arbeit mit Charset und den Konstanten StandardCharsets, lesen/schreiben über Files . newBufferedReader und Files . newBufferedWriter, verwenden try-with-resources, schauen uns verfügbare Kodierungen an und folgen Best Practices (standardmäßig – "UTF-8"). Am Ende – typische Fehler und wie man sie vermeidet.

In dieser Vorlesung behandeln wir „Mojibake“, Zeichenverlust ( ?), Ausnahmen wie MalformedInputException, die Ursachen (Mismatch Windows-1251/ UTF-8, systemweite Standardcodierung, BOM), die Diagnose ( file.encoding) und Best Practices: die Codierung explizit angeben ( Charset), Files/ BufferedReader mit StandardCharsets verwenden, auf FileReader/ FileWriter verzichten sowie Besonderheiten bei XML/ JSON und BOM.

Wie man Text korrekt aus einer Datei in einer Kodierung liest und in einer anderen schreibt mithilfe der Klassen aus java.nio.file und java.io: Wir verwenden Files.newBufferedReader/ Files.newBufferedWriter oder InputStreamReader/ OutputStreamWriter, geben den gewünschten Charset an, setzen try-with-resources ein und vermeiden Fallstricke der Systemkodierung. Schritt-für-Schritt-Algorithmus, Beispiel Windows-1251 → UTF-8, Besonderheiten (BOM, große Dateien, Ausnahmen) und typische Fehler.

Wie die Hierarchie der I/O-Exceptions in Java aufgebaut ist, worin der Unterschied zwischen IOException und ihrem Untertyp FileNotFoundException besteht, wann sie auftreten und wie man sie richtig behandelt. Wir besprechen die Reihenfolge der catch-Blöcke, Praxis beim Lesen/Schreiben von Dateien, Tipps zum Logging sowie eine kurze Tabelle der häufigsten Fehler. Außerdem streifen wir Checked Exceptions, die Schlüsselwörter try, catch, finally, throws und das Muster try-with-resources.

Wie man in Java prüft, ob es eine Datei oder einen Ordner gibt: die Klasse File mit ihren Methoden exists(), isFile(), isDirectory() und der moderne NIO-Ansatz über Path und Files – Files.exists(), Files.isRegularFile(), Files.isDirectory(). Wir besprechen das TOCTOU-Problem und warum eine Prüfung die Fehlerbehandlung nicht ersetzt: Selbst nach exists() können Sie eine FileNotFoundException oder AccessDeniedException erhalten, daher immer try-Blöcke verwenden und nach Möglichkeit try-with-resources. Plus Praxis: Datei bei vorhandener Existenz lesen, Verzeichnis mit Files.createDirectory() und Files.createDirectories() anlegen, Arbeit mit relativen und absoluten Pfaden.

Wie man „defekte“ Dateien anhand von Exceptions erkennt ( EOFException, MalformedInputException, ZipException, StreamCorruptedException), was bei Formatabweichungen zu tun ist und welche Wiederherstellungsstrategien sich eignen: Protokollierung und Benachrichtigung des Nutzers, teilweises Lesen bis zum Fehler, Sicherungskopien, Prüfsummen ( SHA-256). Praxis: Lesen bis EOF, korrekter Umgang mit Kodierungen und Besprechung typischer Fehler (Validierung, try-with-resources, sorgfältiges Überschreiben).