입출력

입출력 IO

입출력 정의

• Input Out 약자
• 컴퓨터 내부 또는 외부 장치와 프로그램 간 데이터를 주고 받는 것
• 하드웨어 장치에 직접 접근이 필요
• 입출력 데이터를 처리할 공통적 방법으로 스트림 이용

스트림 Stream

스트림 정의

• 입출력 장치에서 데이터를 읽고 쓰기 위해 사용하는 자바에서 제공하는 클래스
• 모든 스트림은 단방향 Simplex
• 각각의 장치마다 연결할 수 있는 스트림이 존재
• 하나의 스트림으로 입출력을 동시에 수행 불가능
• 동시에 수행할 경우 2개의 스트림 사용

스트림 분류

• 바이트 기반 스트림
  • 입력 바이트 스트림
    • 최상위 클래스 InputStream
    • 하위 클래스 … InputStream
  • 출력 바이트 스트림
    • 최상위 클래스 OutputStream
    • 하위 클래스 … OutputStream
• 문자 스트림
  • 입력 문자 스트림
    • 최상위 클래스 Reader
    • 하위 클래스 … Reader
  • 출력 문자 스트림
    • 최상위 클래스 Writer
    • 하위 클래스 … Writer

스트림 종류

• Reader
  • BufferedReader
    • LineNumberReader
  • CharArrayReader
  • InputStreamReader
    • FileReader
  • FilterReader
    • PushbackReader
  • PipedReader
  • StringReader
• InputStream
  • FileInputStream
  • PipedInputStream
  • FilterInputStream
    • LineNumberInputStream
    • DataInputStream
    • BufferedInputStream
    • PushbackInputStream
  • ByteArrayInputStream
  • SequenceInputStream
  • StringBufferedInputStream
  • ObjectInputStream
• Writer
  • BufferedWriter
  • CharArrayWriter
  • InputStreamWriter
    • FileWriter
  • FilterWriter
  • PipedWriter
  • StringWriter
• OutputStream
  • FileOutputStream
  • PipedOutputStream
  • FilterOutputStream
    • DataOutputStream
    • BufferedOutputStream
    • PrintStream
  • ByteArrayOutputStream
  • ObjectOutputStream

InputStream

• 바이트 기반의 입력 스트림의 최상위 클래스
• 추상 클래스

OutputStream

• 바이트 기반의 출력 스트림의 최상위 클래스
• 추상 클래스

파일 File

File 클래스

• 파일 시스템의 파일을 표현하는 클래스
• 파일 크기, 파일 속성, 파일 이름 등의 정보와 파일 생성 및 삭제 기능 제공

객체 생성

File file = new File("파일 경로");
File file = new File("C:/data/test.txt");

파일 디렉토리 생성 및 삭제 메소드

파일 디렉토리 정보 리턴 메소드

파일 관련 기반 스트림

FileInputStream

• 파일 데이터를 바이트 단위로 읽을 때 사용
• 모든 종류의 파일 읽기 가능
• 객체 생성
  • FileInputStream 객체가 생성될 때 파일과 직접 연결
  • 만약 파일이 존재하지 않으면 예외 발생 (FileNotFound)

    FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/data/test.txt");
  

FileOutputStream

• 파일 데이터를 바이트 단위로 저장할 때 사용
• 모든 종류의 파일 저장 가능
• 객체 생성
  • FileOutputStream 객체가 생성될 때 파일과 직접 연결
  • 만약 파일이 존재하지 않으면 자동 생성
  • 이미 존재하는 경우 덮어쓰기

    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:/data/test.txt");
  

  • 기존 파일에 이어서 작성하고 싶은 경우 아래와 같이 작성

    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:/data/test.txt", true);
  

FileReader

• 텍스트 파일로부터 문자 단위로 읽을 때 사용
• 텍스트 파일만 읽기 가능
• 객체 생성
  • FileReader 객체가 생성될 때 파일과 직접 연결
  • 만약 파일이 존재하지 않으면 예외 발생 (FileNotFound)

    FileReader fr = new FileReader("C:/data/test.txt");
    FileReader fr = new FileReader(new File("C:/data/test.txt"));
  

FileWriter

• 텍스트 파일로부터 문자 단위로 저장할 때 사용
• 텍스트 파일만 저장 가능
• 객체 생성
  • FileWriter 객체가 생성될 때 파일과 직접 연결
  • 만약 파일이 존재하지 않는 경우 자동 생성
  • 이미 존재하는 경우 덮어쓰기

    FileWriter fw = new FileWriter("C:/data/test.txt");
  

  • 기존 파일에 이어서 작성하고 싶은 경우 아래와 같이 작성

    FileWriter fw = new FileWriter("C:/data/test.txt", true);
  

보조 스트림

보조 스트림 정의

• 스트림의 기능을 향상시키거나 새로운 기능을 추가할 때 사용
• 실제 데이터를 주고 받지 않기 때문에 입출력 처리 불가능
• 기반 스트림 생성 이후 이를 이용하여 보조 스트림 생성 ( 스트림 결합 )

보조 스트림 종류

• 문자 변환
  • InputStreamReader
  • OutputStreamWriter
• 입출력 성능
  • BufferedInputStream
  • BufferedOutputStream
• 기본 데이터 타입 출력
  • DataInputStream
  • DataOutputStream
• 객체 입출력
  • ObjectInputStream
  • ObjectOutputStream

// 기반 스트림 생성
FileInputStream fis = new FileInputStream("Sample.txt");
// 보조 스트림 생성
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
// 보조 스트림으로부터 데이터 읽어옴
bis.read();

문자 변환 보조 스트림

• 소스 스트림이 바이트 기반이지만 데이터가 문자일 경우 사용
• Reader Writer는 문자 단위로 출력하여 데이터가 문자인 경우 바이트 기반 스트림보다 편리하게 사용 가능

성능 향상 보조 스트림

• 느린 속도에 의해 입출력 성능에 영향을 미치는 소스를 이용하는 경우 사용
• 입출력 소스와 직접 작업하지 않고 버퍼에 데이터를 모아 한꺼번에 작업하여 성능 향상

기본 타입 입출력 보조 스트림

• 기본 자료형 별 데이터 읽고 쓰기가 가능하도록 기능 제공
• 입력된 자료형의 순서와 출력될 자료형의 순서 일치

• DataInputStream
  • readBoolean() : boolean
  • readByte() : byte
  • readChar() : char
  • readDouble() : double
  • readFloat() : float
  • readInt() : int
  • readLong() : long
  • readShort() : short
  • readUTF() : String
• DataOutputStream
  • writeBoolean(Boolean v) : void
  • writeByte(Byte v) : void
  • writeChar(char c) : void
  • writeDouble(double v) : void
  • writeFloat(float v) : void
  • writeInt(int v) : void
  • writeLong(long v) : void
  • writeShort(short v) : void
  • writeUTF() : void

객체 입출력 보조 스트림

• 객체를 파일 또는 네트워크로 입출력할 수 있는 기능 제공
• 객체는 문자가 아니므로 바이트 기반 스트림으로 데이터를 변경 ( 직렬화 Serialization )

직렬화와 역직렬화

직렬화 Serialization

• Serializable 인터페이스를 구현
• 객체 직렬화 시 private 필드를 포함한 모든 필드를 바이트로 변환
• transient 키워드 사용 필드는 제외

역직렬화 Deserialization

• 직렬화 했을 때와 동일한 클래스 사용
• 클래스 이름이 같지만 클래스 내용이 변경된 경우 역직렬화 실패

serialVersionUID 필드

• 직렬화된 클래스와 같은 클래스 임을 알려주는 식별자 역할
• 컴파일시 JVM이 자동으로 정적 필드를 추가하여 별도로 작성하지 않아도 오류가 발생하지 않음
• 역직렬화에서 예상치 못한 InvalidClassException을 유발할 수 있어 명시 권장

private static final long serialVersionUID = 1L;