[Java] 입출력 스트림 (I/O Stream)

I/O Stream (입출력 스트림)

  - I/O : 데이터를 읽고 쓰는 작업

  - 스트림 : 네트워크에서의 자료 흐름이 물의 흐름과 같다는 비유에서 유래

 

  - 다양한 입출력 장치에 독립적으로 일관성 있는 입출력을 제공함

  - 입출력 장치  ex) 파일 디스크, 키보드, 마우스, 네트워크, 메모리 등

  - 한 방향으로만 움직임

  

입출력 스트림의 구분

#  대상 기준

  1) 입력 스트림 (InputStream, Reader, ...)

  2) 출력 스트림 (OutputStream, Writer, ...)

#  자료의 종류 기준

  1) 바이트 단위 스트림 (InputStream, OutputStream, ...)

  2) 문자 단위 스트림 (Reader, Writer, ...)

#  기능 기준

  1) 기반 스트림

  2) 보조 스트림 (Buffered~)

 

 

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입력 스트림과 출력 스트림

//// 입력
// 바이트 스트림 (1 byte씩 키보드의 값을 입력받음)
int 변수 = System.in.read(); 

//// 출력
// 정수 값으로 그대로 출력
System.out.println(변수);

// 정수 값을 문자로 변환해서 출력 (인코딩)
System.out.println((char) 변수);

 

#  입력 스트림  (Java 프로그램  ←  입출력 자료)

  - 대상으로부터 자료를 읽어 들이는 스트림

  - 파일의 텍스트를 가져올 때, 더 이상 읽어올 텍스트가 없다면 -1을 반환함

  - read() 메서드 : 한 글자씩 읽음 (반환 자료형 : int)

      → 보조 스트림의 readLine() 메서드를 이용하면 한 줄씩 읽을 수 있음 (Enter 전까지)

 

#  출력 스트림 (Java 프로그램  →  입출력 자료)

  - 대상으로 자료를 출력하는 스트림

  - Writer를 작성할 때에는 Stream이 열려 있으면 잠시 '버퍼'라는 공간에 담아 두었다가

    flash()나 close()를 만나면 실제로 파일에 출력함

      → flush() 메서드 또는 close() 메서드를 사용하지 않으면 결과가 적용되지 않을 수 있음

  - write 메서드 활용 방법

 

fw변수 = new FileWriter("파일명.확장자");

// 1. 문자 하나 (char)
fw.write('H');

// 2. 문자열
fw.write("문자열");

// 3. 배열 내 모든 문자들
fw.write(배열명);

// 4. 배열에서 시작인덱스a부터 n개만큼의 문자들
fw.write(배열명, 시작인덱스a, 길이n);

 

// FileOutputStream의 옵션

FileOutputStream fos변수 = new FileOutputStream("파일명.확장자", [true | false]);

// false (기본값) : 기존 파일이 있다면, 기존 내용을 초기화한 후 값을 출력함
// true : 기존 파일이 있다면, 기존 내용을 그대로 두고 값을 추가해서 출력함

 

 

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바이트 스트림과 문자 스트림

#  바이트 스트림

  - 동영상, 음악, 실행 파일 등의 자료를 읽을 때 사용함

  - 한글을 사용하면 글자가 깨짐

  - 예제 : https://young0105.tistory.com/104

 

#  문자 스트림

  - 인코딩에 맞게 2 byte 이상으로 데이터를 처리함

      → 한글을 사용해도 글자가 깨지지 않음  (주로 사용됨)

 

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기반 스트림과 보조 스트림

#  기반 스트림

  - 대상에 직접 자료 읽고 쓰는 기능이 있는 스트림

 

#  보조 스트림

// 입력 + 바이트 단위
BufferedInputStream bis변수 = new BufferedInputStream(기반스트림);

// 입력 + 문자 단위
BufferedReader br변수 = new BufferedReader(기반스트림);

// BufferedReader의 메서드
br변수.readLine(); // 한 줄씩 읽음 ("\n" 이전까지)

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// 출력 + 바이트 단위
BufferedOutputStream bos변수 = new BufferedOutputStream(기반스트림);

// 출력 + 문자 단위
BufferedWriter bw변수 = new BufferedWriter(기반스트림);

// BufferedWriter의 메서드
bw변수.newLine(); // 한 줄 띄움 (== "\n")


// 기반 스트림은 다시 사용할 필요가 없다면 익명 클래스로 만들어서 넣어도 됨
// ex) BufferedWriter bw 변수 = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(매개변수));
// 또는 따로 new 해서 변수명을 입력

 

  - 직접 읽고 쓰는 기능은 없지만, 기반 스트림에 추가적인 기능을 더해주는 스트림

      → 상속과 유사하게 '기능의 확장'을 제공함

           : 대신, 상속은 수직으로 확장, 보조 스트림은 수평으로 확장 (데코레이터 패턴)

  - 항상 기반 스트림 or 또 다른 보조 스트림에 의존함 (생성자의 매개변수에 포함시킴)

 

 

데이터를 타입에 따라 다루는 보조 스트림

  - DataInputStream

  - DataOutputStream

 

public static void main(String[] args) {
    // try-catch 생략 (실제 코드에선 써야 함)

    FileOutputStream fos = null;

    fos = new FileOutputStream("data.txt");
    // 보조 기반 스트림 활용
    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(fos);

    dos.writeChar('A');
    dos.writeInt(10);
    dos.writeFloat(3.14F);
    dos.writeUTF("TEST UTF"); // 문자열 출력
    dos.flush(); // 항상 기억하기


    // 데이터 단위로 읽어보기
    FileInputStream fis = null;

    fis = new FileInputStream("data.txt");

    // 보조 스트림 + data 
    DataInputStream dis = new DataInputStream(fis);

    // 강제 형 변환할 필요가 없어짐

    char a = dis.readChar();
    int b  = dis.readInt();
    float c = dis.readFloat();
    String d = dis.readUTF(); // 문자열 읽기

    System.out.println(a);
    System.out.println(b);
    System.out.println(c);
    System.out.println(d);

}

 

 

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오토 클로즈

  - close() 메서드를 호출할 필요 없이, 자동으로 리소스를 닫아줌

 

try (
    // () 안에는 스트림 준비 
    BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    
) { 
    // {} 안에는 수행시킬 코드
    String input = reader.readLine();
    
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}