Dosyalar, akışlar ve nesne serileştirme

Program kapandığında değişkenlerdeki her şey kaybolur. Veriyi kalıcı yapmanın yolu dosyaya yazmak. Bu hafta iki tür dosyayla çalışıyorsun: insanın okuyabildiği metin dosyaları (text files) ve Java nesnelerini olduğu gibi saklayan ikili dosyalar (binary files). Sınavda en çok gelenler: checked istisnaların (FileNotFoundException, IOException) derleme hataları, try-with-resources’ın kapanış sırası, Scanner döngüleri ve serileştirmede transient.

Altın kurallar:

1. Dosya işlemleri checked istisna fırlatır. Ya try/catch ya throws IOException.
2. Açtığını kapat. En güvenli yol try-with-resources; kapanmayan yazıcı veriyi diske yazmayabilir.
3. new FileWriter(dosya) eski içeriği siler. Eklemek için new FileWriter(dosya, true).
4. Serileştirilecek sınıf Serializable olmalı, tuttuğu nesneler de.
5. transient ve static alanlar dosyaya yazılmaz.

Akış (stream) kavramı

Java’da dosyayla konuşmak bir akış (stream) üzerinden olur: veri bayt bayt ya da karakter karakter akar. İki ana aile var:

Path ve Files

java.nio.file paketindeki Path bir dosya ya da klasör yolunu temsil eder. Files sınıfı static yardımcı metotlar sunar.

Path scores = Paths.get("scores.txt");               // ya da Path.of("scores.txt")
System.out.println(Files.exists(scores) + " " + Files.exists(Paths.get("nope.txt")));
System.out.println(Files.isDirectory(dir) + " " + Files.isRegularFile(scores));
List<String> lines = Files.readAllLines(scores);
System.out.println(lines.size() + " " + lines.get(1));
System.out.println(scores.getFileName());
Path p2 = Paths.get("data", "2026", "notes.txt");
System.out.println(p2.getFileName() + " " + p2.getNameCount());
Files.write(Paths.get("w.txt"), List.of("one", "two"));
System.out.println(Files.readAllLines(Paths.get("w.txt")));

true false
true true
3 Mert 70
scores.txt
notes.txt 3
[one, two]

(scores.txt bir önceki örnekte yazılan üç satırlık dosya.) Yol göreli (relative) verilirse programın çalıştığı klasöre göre aranır; mutlak yol (absolute) C:\... gibi tam yoldur.

Metin dosyası yazmak

PrintWriter

System.out ile aynı metotlara sahiptir: print, println, printf. Fark, çıktının ekrana değil dosyaya gitmesi.

try (PrintWriter out = new PrintWriter("scores.txt")) {
    out.println("Ece 85");
    out.println("Mert 70");
    out.printf("%s %d%n", "Can", 92);
}   // burada otomatik close: veri diske yazılır

new PrintWriter("scores.txt") dosya yoksa yaratır, varsa içini boşaltır. Yaratamazsa FileNotFoundException (checked) fırlatır.

Kapatmazsan ne olur?

PrintWriter leaky = new PrintWriter(new FileWriter("lost.txt"));
leaky.println("hello");
System.out.println(Files.size(Paths.get("lost.txt")));    // henüz tamponda
leaky.close();
System.out.println(Files.size(Paths.get("lost.txt")) > 0);

0
true

Üzerine yazma ve sona ekleme

try (PrintWriter w = new PrintWriter(new FileWriter("log.txt"))) { w.println("first"); }
try (PrintWriter w = new PrintWriter(new FileWriter("log.txt"))) { w.println("second"); }
System.out.println(Files.readAllLines(Paths.get("log.txt")));
try (PrintWriter w = new PrintWriter(new FileWriter("log.txt", true))) { w.println("third"); }
System.out.println(Files.readAllLines(Paths.get("log.txt")));

[second]
[second, third]

Formatter

Biçimli çıktı için format metodu, printf ile aynı biçim kodlarını kullanır. Tablo gibi hizalı rapor yazmak için idealdir.

try (Formatter f = new Formatter("report.txt")) {
    f.format("%-6s|%5.1f|%03d%n", "Ada", 3.456, 7);
    f.format("%-6s|%5.1f|%03d%n", "Bora", 12.0, 42);
}

Dosyanın satırları (köşeli parantez boşlukları görmek için eklendi):

[Ada   |  3.5|007]
[Bora  | 12.0|042]

Metin dosyası okumak

Scanner ile

Klavyeden okumayı zaten biliyorsun; dosyadan okumak için Scanner’a System.in yerine dosyayı verirsin.

int total = 0, n = 0;
try (Scanner in = new Scanner(new File("scores.txt"))) {
    while (in.hasNext()) {
        String name = in.next();
        int score = in.nextInt();
        total += score; n++;
        System.out.println(name + " -> " + score);
    }
}
System.out.println("avg=" + (double) total / n);

Ece -> 85
Mert -> 70
Can -> 92
avg=82.33333333333333

Dosya yoksa: new Scanner(new File(...)) FileNotFoundException, Files.readAllLines ise NoSuchFileException fırlatır (ikisi de IOException ailesinden).

TUZAK · Scanner ve Türkçe yerel ayar. Scanner sayıları bilgisayarın yerel ayarına (locale) göre okur. Türkçe ayarlı bir makinede 5.5 ondalık sayı sayılmaz, 5,5 sayılır. Denemede aynı dosyanın ortalaması İngilizce ayarda 4.6250, Türkçe ayarda 4,3333 çıktı. Sınavda varsayılan İngilizce düşün; gerçek programda in.useLocale(Locale.US) yaz.

BufferedReader ile satır satır

try (BufferedReader br = Files.newBufferedReader(Paths.get("scores.txt"))) {
    String line;
    int count = 0;
    while ((line = br.readLine()) != null) count += line.length();
    System.out.println(count);
    System.out.println(br.readLine());     // dosya sonu
}

19
null

readLine dosya bitince null döner; döngü koşulu bunu kontrol eder. (“Ece 85” 6, “Mert 70” 7, “Can 92” 6 karakter: 19.)

try-with-resources

try (Kaynak k = ...) { ... } biçimi, blok nasıl biterse bitsin kaynağın close() metodunu otomatik çağırır. Kaynak AutoCloseable (ya da Closeable) arayüzünü uygulamalı; yoksa try-with-resources not applicable to variable type.

class Res implements AutoCloseable {
    private final String name;
    Res(String name) { this.name = name; System.out.println("open " + name); }
    void use() { System.out.println("use " + name); }
    @Override public void close() { System.out.println("close " + name); }
}

try (Res a = new Res("A"); Res b = new Res("B")) {
    a.use();
    b.use();
    throw new IllegalStateException("boom");
} catch (IllegalStateException e) {
    System.out.println("caught " + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("finally");
}

open A
open B
use A
use B
close B
close A
caught boom
finally

Sıra kuralı: açılış yazılış sırasıyla, kapanış ters sırayla, ve kapanış catch’ten önce. close() da istisna fırlatırsa, gövdedeki istisna asıl istisna olarak kalır, close’unki ona “bastırılmış” (suppressed) olarak eklenir: e.getSuppressed()[0].getMessage() denemede close failed verdi.

Nesne serileştirme (object serialization)

Bir nesneyi bütün alanlarıyla birlikte bayt dizisine çevirip dosyaya yazmaya serileştirme, geri okuyup nesneyi yeniden kurmaya deserileştirme denir. Sınıfın java.io.Serializable arayüzünü uygulaması gerekir. Bu arayüzün hiç metodu yoktur; sadece “bu sınıf yazılabilir” diye işaretler (marker interface).

class Student implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;   // sürüm numarası (önerilir)
    String name; double gpa;
    transient String password;                         // yazılmaz
    static String school = "BAU";                      // yazılmaz (sınıfa ait)
    Student(String n, double g, String p) { name = n; gpa = g; password = p; }
    public String toString() { return name + " " + gpa + " " + password; }
}

try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(Files.newOutputStream(Paths.get("students.ser")))) {
    oos.writeObject(new Student("Deniz", 3.4, "secret"));
    oos.writeObject(new Student("Ece", 3.9, "pw"));
    oos.writeInt(2026);
}
Student.school = "changed";
try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(Files.newInputStream(Paths.get("students.ser")))) {
    Student s1 = (Student) ois.readObject();    // Object döner, cast şart
    Student s2 = (Student) ois.readObject();
    int year = ois.readInt();
    System.out.println(s1);
    System.out.println(s2);
    System.out.println(year + " " + Student.school);
}

Deniz 3.4 null
Ece 3.9 null
2026 changed

Okuma sırası yazma sırasıyla aynı olmalı. readObject iki checked istisna fırlatabilir: IOException ve ClassNotFoundException. Dosyada okunacak nesne kalmadıysa EOFException gelir.

ArrayList gibi koleksiyonlar da Serializable’dır (içindeki elemanlar da Serializable olduğu sürece). Bütün listeyi tek writeObject ile yazabilirsin. Geri okunan liste yeni bir nesnedir: denemede back == names false, back.equals(names) true çıktı.

İçindeki bir alanın sınıfı Serializable değilse yazma anında NotSerializableException fırlar; mesajı sorunlu sınıfın adıdır. Bu bir çalışma zamanı hatası, derleyici yakalamaz.

Sık yapılan hatalar

public static void main(String[] args) {
    Scanner in = new Scanner(new File("data.txt"));
    System.out.println(in.nextLine());
}

try (PrintWriter out = new PrintWriter("scores.txt")) {
    out.println("Ece 85");
    out.println("Mert 70");
    out.printf("%s %d%n", "Can", 92);
}
int total = 0, n = 0;
try (Scanner in = new Scanner(new File("scores.txt"))) {
    while (in.hasNext()) {
        String name = in.next();
        total += in.nextInt();
        n++;
    }
}
System.out.println("avg=" + (double) total / n);

class Res implements AutoCloseable {
    private final String name;
    Res(String name) { this.name = name; System.out.println("open " + name); }
    public void close() { System.out.println("close " + name); }
}
// in main:
try (Res a = new Res("A"); Res b = new Res("B")) {
    System.out.println("body");
    throw new IllegalStateException("boom");
} catch (IllegalStateException e) {
    System.out.println("caught " + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("finally");
}

class Student implements Serializable {
    String name; double gpa;
    transient String password;
    Student(String n, double g, String p) { name = n; gpa = g; password = p; }
    public String toString() { return name + " " + gpa + " " + password; }
}
// write new Student("Deniz", 3.4, "secret") with ObjectOutputStream,
// then read it back with ObjectInputStream and print it

class Address { String city = "Istanbul"; }
class Person implements Serializable {
    String name = "Ali";
    Address address = new Address();
}
// oos.writeObject(new Person());

try (PrintWriter w = new PrintWriter(new FileWriter("log.txt"))) { w.println("first"); }
try (PrintWriter w = new PrintWriter(new FileWriter("log.txt"))) { w.println("second"); }
try (PrintWriter w = new PrintWriter(new FileWriter("log.txt", true))) { w.println("third"); }

// mixed.txt contains:  3 x 4
//                      5.5 6 end
int sum = 0;
try (Scanner in = new Scanner(Paths.get("mixed.txt"))) {
    while (in.hasNext()) {
        if (in.hasNextInt()) sum += in.nextInt();
        else in.next();
    }
}
System.out.println(sum);

try (Formatter f = new Formatter("report.txt")) {
    f.format("%-6s|%5.1f|%03d%n", "Ada", 3.456, 7);
    f.format("%-6s|%5.1f|%03d%n", "Bora", 12.0, 42);
}

static Object load(ObjectInputStream ois) throws IOException {
    return ois.readObject();
}

public static double averageOfFile(Path path) throws IOException {
    int count = 0;
    double sum = 0;
    try (Scanner in = new Scanner(path)) {
        while (in.hasNext()) {
            if (in.hasNextDouble()) {
                sum += in.nextDouble();
                count++;
            } else {
                in.next();
            }
        }
    }
    return count == 0 ? 0 : sum / count;
}