Introduzione ai file e alle immagini

1. Introduzione

Nella programmazione quasi sempre bisogna lavorare con i file. Esempi noti a tutti: salvare il testo di una nota, lo stato di avanzamento in un gioco, copiare un'immagine oppure leggere le impostazioni da un file di configurazione.

In Java esistono strumenti moderni e comodi: Path e Files del package java.nio.file. Consentono, con poche righe di codice, di aprire un file, leggerne il contenuto, scrivere testo o persino copiare un'immagine.

Percorso del file (Path)

Un file si trova sempre da qualche parte sul disco e, per accedervi, è necessario specificare il percorso. A questo scopo in Java esiste la classe Path, e si può creare un nuovo oggetto con il metodo Path.of().

Path path = Path.of("hello.txt"); // percorso relativo
Path absPath = Path.of("C:/Users/Me/image.png"); // percorso assoluto (Windows)

Spiegazione:

• Un percorso relativo cerca il file nella cartella corrente del progetto (ad esempio, "hello.txt").
• Un percorso assoluto indica l'indirizzo completo: unità, cartelle e nome del file.

2. Lavorare con i file di testo

Dal punto di vista di Java, tutti i file si dividono in 2 tipi — testuali e binari. Se il contenuto può essere rappresentato come testo comprensibile a una persona, è un file di testo. In tutti gli altri casi si tratta semplicemente di una sequenza di byte (file binario).

Scrivere testo su file — writeString

Per scrivere una stringa in un file, si utilizza il metodo writeString.

Path p = Path.of("hello.txt");
Files.writeString(p, "Ciao, file!");

Che cosa è successo qui:

1. creiamo un oggetto Path che punta a "hello.txt";
2. con il metodo writeString ci scriviamo la stringa;
3. se il file non esiste, verrà creato automaticamente.

In questo modo è facile salvare note o messaggi in un file di testo.

Leggere testo da file — readString

Il metodo readString consente di caricare l'intero file direttamente in una stringa.

Path p = Path.of("hello.txt");
String content = Files.readString(p);
System.out.println(content);

Ora la variabile content contiene il contenuto del file. È comodo per file di piccole dimensioni: config, testi, documenti JSON.

3. Lavorare con i file binari

Non tutti i file sono costituiti da testo. Immagini, musica, archivi — sono insiemi di byte. Per lavorarci ci sono i metodi write e readAllBytes.

Scrivere byte su file — write

Il metodo write() consente di scrivere su file un array di byte. Lo si chiama anche buffer (byte buffer).

byte[] data = {65, 66, 67, 68}; // caratteri A B C D
Files.write(Path.of("letters.bin"), data);

Qui abbiamo scritto su file un array di byte. Se si apre il file come testo, all'interno ci saranno le lettere "ABCD".

Leggere byte — readAllBytes

Per ottenere il contenuto del file come array di byte, si usa il metodo readAllBytes.

byte[] buffer = Files.readAllBytes(Path.of("letters.bin"));

// stampiamo sullo schermo l'array di byte letto
for (byte b : buffer) 
{
    System.out.print((char)b + " ");
}

Sullo schermo apparirà:

A B C D

Questo approccio si usa per lavorare con qualsiasi file binario — immagini, documenti, musica.

4. Scenari comuni di lavoro con i file

Lo scenario più comune quando si lavora con i file è probabilmente la copia di un file.

Copiare file

Per copiare un file, si può semplicemente leggerlo in un array di byte e scriverlo in un altro file.

Path in = Path.of("logo.png");
Path out = Path.of("logo_copy.png");

byte[] bytes = Files.readAllBytes(in);
Files.write(out, bytes);

In questo modo è possibile copiare immagini, documenti e qualsiasi altro file senza preoccuparsi del loro formato.

Verifica di esistenza e dimensione

Talvolta è necessario assicurarsi che un file esista e conoscerne la dimensione. A tal fine ci sono i metodi exists e size.

Path p = Path.of("hello.txt");
if (Files.exists(p)) 
{
    long size = Files.size(p);
    System.out.println("File trovato, dimensione: " + size + " byte");
} 
else 
{
    System.out.println("File non trovato!");
}

Questo è utile per la diagnostica: saprete con certezza se state lavorando con il file giusto.

5. Eccezioni

Il lavoro con i file può terminare con un errore: il file non esiste, mancano i permessi, il disco è pieno oppure il file è occupato da un altro programma. Perciò è necessario racchiudere le operazioni su disco in try-catch o, in alternativa, propagare le eccezioni verso l'esterno con throws.

try 
{
    String content = Files.readString(Path.of("hello.txt"));
    System.out.println(content);
} 
catch (IOException e) 
{
    System.out.println("Errore durante la lettura: " + e.getMessage());
}

In questo modo il programma non si “bloccherà”, ma informerà correttamente l'utente di ciò che è accaduto. Se necessario, è possibile propagare l'eccezione IOException più in alto nello stack da un metodo usando la parola chiave throws.