Operasi I/O Stream Sederhana

Dalam sebuah pemrograman berorientasi object seperti halnya Program Java, kita mengenal sebuah pengontrol aliran program yang akan dieksekusi oleh komputer (Threads). Dengan adanya threads dalam pemrograman java kita dapat membuat program yang saling berurutan (sekuensial).

Thread merupakan kemampuan yang disediakan oleh Java untuk membuat aplikasi yang tangguh, karena thread dalam program memiliki fungsi dan tugas tersendiri. Dengan adanya thread, dapat membuat program yang lebih efisien dalam hal kecepatan maupun penggunaan sumber daya, karena kita dapat membagi proses dalam aplikasi kita pada waktu yang sama. Thread umumnya digunakan untuk pemrograman multitasking, networking, yang melibatkan pengaksesan ke sumber daya secara konkuren.

Secara konkrit, konsep threads dapat dilihat ketika kita mengetik sebuah dokumen di komputer dengan menggunakan text editor, dalam waktu yang bersamaan kita juga dapat mendengarkan musik, dan surfing lewat internet pada PC. Sistem operasi yang telah terinstal dalam komputer kita memperbolehkan untuk menjalankan multitaskting. Seperti itu juga sebuah program, ia juga dapat mengeksekusi beberapa proses secara bersama-sama (ibaratkan beberapa aplikasi berbeda yang bekerja pada sebuah PC). Contoh aplikasi adalah HotJava browser yang memperbolehkan untuk browsing terhadap suatu page, bersamaan dengan mendownload object yang lain, misalnya gambar, memainkan animasi, dan juga file audio pada saat yang bersamaan.


Sedangkan ketika kita melakukan penulisan dan pembacaan data sering kita sebut dengan proses input dan output, dimana penulisan data berarti mengalirkan data ke output dan menerima atau mendapatkan data dari input. Kita mengenal, dua macam stream yaitu Stream Input dan Stream output.

Stream adalah representasi abstrak dari input dan output device, dimana aliran bytes akan ditransfer seperti file dalam harddisk, file pada sistem remote atau printer. Kita dapat membaca data dari input stream, yang dapat berupa file, keyboard atau komputer remote. Sedangkan untuk operasi penulisan berarti menulis data pada output stream. Package Java I/O mendukung dua tipe stream, yaitu binari dan karakter stream. Binari merupakan data berupa bit atau data binari, sedangkan karakter adalah tipe khusus untuk pembacaan dan penulisan teks/karakter.

Thread merupakan kemampuan yang disediakan oleh Java untuk membuat aplikasi yang tangguh, karena thread dalam program memiliki fungsi dan tugas tersendiri. Dengan adanya thread, dapat membuat program yang lebih efisien dalam hal kecepatan maupun penggunaan sumber daya, karena kita dapat membagi proses dalam aplikasi kita pada waktu yang sama. Thread umumnya digunakan untuk pemrograman multitasking, networking, yang melibatkan pengaksesan ke sumber daya secara konkuren. Ada dua cara yang bisa digunakan dalam membuat sebuah thread, yaitu :

# Membuat subclass dari thread
Untuk menjalankan thread, dapat dilakukan dengan memanggil method start(). Saat start() dijalankan, maka sebenarnya method run() dari class akan dijalankan. Jadi untuk membuat thread, harus mendefinisikan method run() pada definisi class. Konstruktor dari cara ini adalah :
ClassThread namavar = new ClassThread();
Namavar.start();
Atau dapat juga langsung dengan cara:
New ClassThread().start();

#Mengimplementasikan interface Runnable
Cara ini merupakan cara yang paling sederhana dalam membuat thread. Runnable merupakan unit abstrak, yaitu kelas yang mengimplementasikan interface ini hanya cukup mengimplementasikan fungsi run(). Dalam mengimplementasi fungsi run(), kita akan mendefinisikan instruksi yang membangun sebuah thread. Konstruktor dari cara ini adalah :
ObjekRunnable objek = new ObjekRunnable();
Thread namavar = new Thread(Objek Runnable);
Atau dengan cara singkat seperti :
New Thread(new ObjekRunnable());

Dalam pemrograman java ada dua threads, yaitu daemon dan user thread. Daemon thread merupakan thread yang siklus hidupnya tergantung pada thread utama atau induk, sehingga apabila thread induk berakhir, maka otomatis thread-thread daemon juga ikut berakhir. Sedangkan user thread memiliki sifat berbeda, dimana apabila thread utama sudah selesai, maka user thread akan terus dijalankan.

Macam-macam state pada streads:
1. Running
Sebuah thread yang pada saat ini sedang dieksekusi dan didalam control dari CPU.
2. Ready to run
Thread yang sudah siap untuk dieksekusi, tetapi masih belum ada kesempatan untuk melakukannya.
3. Resumed
Setelah sebelumnya di block atau diberhentikan sementara, state ini kemudian siap untuk dijalankan.
4. Suspended
Sebuah thread yang berhenti sementara, dan kemudian memperbolehkan CPU untuk menjalankan thread lain bekerja
5. Blocked
Sebuah thread yang di-block merupakan sebuah thread yang tidak mampu berjalan, karena ia akan menunggu sebuah resource tersedia atau sebuah event terjadi

Untuk menentukan thread mana yang akan menerima control dari CPU dan akan dieksekusi pertama kali, setiap thread akan diberikan sebuah prioritas. Sebuah prioritas adalah sebuah nilai integer dari angka 1 sampai dengan 10, dimana semakin tinggi prioritas dari sebuah thread, berarti semakin besar kesempatan dari thread tersebut untuk dieksekusi terlebih dahulu. Sebagai contoh, asumsikan bahwa ada dua buah thread yang berjalan bersama-sama. Thread pertama akan diberikan prioritas nomor 5, sedangkan thread yang kedua memiliki prioritas 10. Anggaplah bahwa thread pertama telah berjalan pada saat thread kedua dijalankan. Thread kedua akan menerima control dari CPU dan akan dieksekusi pada saat thread kedua tersebut memiliki prioritas yang lebih tinggi dibandingkan thread yang pada saat itu tengah berjalan. Salah satu contoh dari skenario ini adalah context switch.

Sebuah context switch terjadi apabila sebagian dari thread telah dikontrol oleh CPU dari thread yang lain. Ada beberapa skenario mengenai bagaimana cara kerja dari context switch. Salah satu skenario adalah sebuah thread yang sedang berjalan memberikan kesempatan kepada CPU untuk mengontrol thread lain sehingga ia dapat berjalan.

Dalam kasus ini, prioritas tertinggi dari thread adalah thread yang siap untuk menerima kontrol dari CPU. Cara yang lain dari context switch adalah pada saat sebuah thread yang sedang berjalan diambil alih oleh thread yang memiliki prioritas tertinggi seperti yang telah dicontohkan sebelumnya. Hal ini juga mungkin dilakukan apabila lebih dari satu CPU tersedia, sehingga lebih dari satu prioritas thread yang siap untuk dijalankan.
Untuk menentukan diantara dua thread yang memiliki prioritas sama untuk menerima kontrol dari CPU, sangat bergantung kepada sistem operasi yang digunakan. Windows 95/98/NT menggunakan time-slicing dan round-robin untuk menangani kasus ini. Setiap thread dengan prioritas yang sama akan diberikan sebuah jangka waktu tertentu untuk dieksekusi sebelum CPU mengontrol thread lain yang memiliki prioritas yang sama. Sedangkan Solaris, ia akan membiarkan sebuah thread untuk dieksekusi sampai ia menyelesaikan tugasnya atau sampai ia secara suka rela membiarkan CPU untuk mengontrol thread yang lain.

Stream merupakan dasar operasi input-output ( I/O ) dalam Java yang menggunakan package java.io sebagai package utama. Stream adalah representasi abstrak dari input dan output device, dimana aliran bytes akan ditransfer seperti file dalam harddisk, file pada sistem remote atau printer. Kita dapat membaca data dari input stream, yang dapat berupa file, keyboard atau komputer remote. Sedangkan untuk operasi penulisan berarti menulis data pada output stream. Package java.IO mendukung dua tipe stream, yaitu binari dan karakter stream. Binari merupakan data berupa bit atau data binari, sedangkan karakter adalah tipe khusus untuk pembacaan dan penulisan teks/karakter.
A. Input Stream
Subclass-subclass dari input Stream adalah: Audio Input Stream, Byte Array Input Stream, File Input Stream, Filter Input Stream, Piped Input Stream, Sequence Input Stream, dan String Buffer Input Stream. Dua method utama dari InputStream adalah :
a. Read : Method ini digunakan untuk membaca stream
b. Close : Method ini digunakan untuk menutup koneksi input stream.
B. Output Stream
Subclass-subclass dari outputStream adalah :
• ByteArrayOutputStream : digunakan untuk menuliskan stream menjadi byte array;
• FileOutputStream : digunakan untuk menulis pada file;
• FilterOutputStream : merupakan superclass dari subclass-subclass seperti DataOutputStream, BufferOutputStream, PrintStream, CheckedOutputStream;
• ObjectOutputStream : digunakan untuk menuliskan objek pada OutputStream.
• PipedOutputStream : digunakan untuk menjadi output dari PipedInputStream.

Sebagian method-method OutputStream adalah :
#Voidclose()
Menutup output stream yang aktif dan melepaskan sumber daya terkait dengan stream tersebut;

#Void flush()
Melakukan flush output stream dan memaksa semua byte buffer untuk dituliskan keluar;
#Void write(byte[] b)
Menulis sebanyak b.length dari byte array ke output stream;
#Void write(byte[] b, int off, int len)
Menuliskan sebanyak len byte dari byte array b dimulai dari index off.