Java의 정석을 시작하자(6)(2/10)

15장. 입출력

-입출력과 스트림

• I/O : Input & Output의 약자 - 간단하게 입출력이라 한다.
• 입출력 : 컴퓨터 내부 또는 외부 장치와 프로그램간의 데이터를 주고받는 것
• 스트림 : 데이터를 운반하는데 사용되는 연결통로
  • cf) 여기서 나오는 스트림은 14장의 스트림과 다른 개념이다. 글자만 같다.

-바이트기반 스트림 : InputStream, OutputStream

• 스트림은 바이트단위로 데이터를 전송
• 여러 종류의 입출력스트림 존재
• 모두 InputStream, OutputStream의 자손들
• java.io패키지를 통해 많은 입출력관련 클래스들을 제공

-보조스트림

• 스트림의 기능 향상 or 새로운 기능 추가
• 보조스트림만으로 입출력을 처리할 수는 없다.
• 스트림을 먼저 생성 후 이를 이용해서 보조스트림 생성

입력	출력	설명
FilterInputStream	FileterOutputStream	필터를 이용한 입출력 처리
BufferedInputStream	BufferedOutputStream	버퍼를 이용한 입출력 성능 향상
DataInputStream	DataOutputStream	기본형 단위로 데이터 처리
SequenceInputStream	없음	두 개의 스트림을 하나로 연결
LineNumberInputStream	없음	읽어 온 데이터의 라인 번호 카운트 (JDK1.1부터 LineNumberReader로 대체)
ObjectInputStream	ObjectOutputStream	데이터를 객체단위로 읽고 씀 객체 직렬화와 관련됨
없음	PrintStream	추가적인 print관련 기능
PushbackInputStream	없음	버퍼를 이용해서 읽어온 데이터를 다시 되돌리는 기능

-문자기반의 스트림 : Reader, Writer

• 바이트기반은 입출력 단위가 1Byte이다.
• Java는 char형이 2Byte이기 때문에 처리하는데 어려움이 있다.
• 이를 보완하기 위해 나온 개념
• InputStream -> Reader ,  OutputStream -> Writer
• 이름만 다를 뿐 활용방법은 거의 같다.

바이트기반 스트림	문자기반 스트림
FileInputStream FileOutputStream	FileReader FileWriter
ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream	CharArrayReader CharArrayWriter
PipedInputStream PipedOutputStream	PipedReader PipedWriter
StringBufferInputStream StringBufferOutputStream	StringReader StringWriter

 

-InputStream & OutputStream

• 모든 바이트 기반 스트림의 조상

예제 1,2,3 의 출력 결과

• 예제를 한번에 다 합쳤다.
• 예제1은 inSrc를 outSrc로 복사했다. - read(), write() 사용법을 보였다.
• 예제2는 inSrc를 temp에 넣은 다음 그 일부를 outSrc로 복사했다.
• 예제3은 inSrc에 내용을 temp에 넣는데 temp의 크기가 작아서 그 과정을 여러번 해야한다.
• InputStream과 OutputStream을 이해하는데 도움이 된다고 생각한다.

-FileInputStream & FileOutputStream

• 파일에 입출력을 하기 위한 스트림
• 언어를 하나 배울 때마다 항상 들어있는 부분이고 중요하다고 생각한다.

• 커맨드라인으로부터 입력받은 파일의 내용을 읽어서 그대로 화면에 출력하는 예제이다.

• Filecopy.java의 내용을 그대로 Filecopy.bak로 복사하는 일을 한다.
• 텍스트파일을 다룰 때는 FileReader/FileWriter를 쓰는게 더 낫다.

-FilterInputStream & FilterOutputStream

• 모든 보조스트림의 조상
• FilterInputStream의 자손 : BufferedInputStream, DataInputStream, PushbackInputStream 등
• FilterOutputStream의 자손 : BufferedOutputStream, DataOutputStream, PrintStream 등

-BufferedInputStream & BufferedOutputStream

• 스트림의 입출력 효율을 높이기 위해 사용
• BufferedInputStream : read메서드 호출 시 버퍼크기만큼 데이터를 읽어서 내부 버퍼에 저장
• BufferedOutputStream : write메서드를 이용해 버퍼에 저장
• 버퍼가 가득 차면 내용출력 -> 버퍼를 비우고 다시 저장 준비
• 마지막 출력 부분이 출력소스에 쓰이지 못하고 종료될 수 있다 -> 주의!
• flush()를 호출해 모든 내용이 출력소스에 출력되게 해야 한다.

• 크기가 5인 BufferedOutputStream을 이용했다.
• 결과는 123.txt에 123456789가 적히게 된다.
• 여기서 bos.flush()를 하지 않으면 12345만 적힌 상태로 종료된다.
• 마지막 출력부분이 출력소스에 쓰이지 않고 종료되기 때문이다.
• 그렇기 때문에 flush() 반드시 해줘야함.

-SequenceInputStream

• 여러 개의 입력스트림을 연속적으로 연결 -> 하나의 스트림으로 데이터를 읽는 것과 같이 처리하게 도와준다.
• 큰 파일을 여러개로 나누었다가 다시 합치는 작업에 수행하면 좋다.

• SequenceInputStream에 대한 예제이다.
• Vector에 저장된 순서대로 입력되므로 그 점을 주의하자.

-PrintStream

• print, println, printf 같은 메서드를 오버로딩하여 제공
• 데이터를 적절한 문자로 출력 -> 문자기반 스트림의 역할 수행

-Reader & Writer

• 2Byte로 스트림을 처리한다.
• 여러 종류의 인코딩과 유니코드간의 변환을 자동으로 처리

-FileReader & FileWriter

• FileInputStream & FileOutputStream 과 다를 것이 별로 없다.

• test.txt파일에 "Hello 안녕하세요?" 라고 저장했을 때
• 결과가 저렇게 나온다.
• FileInputStream은 한글의 경우 결과가 깨져서 나온다.

-StringReader & StringWriter

• 입출력 대상이 메모리인 스트림

• 문자열을 처리할 때 자주 쓰이는 것 같다.

-BufferedReader & BufferedWriter

• 버퍼를 이용해서 입출력의 효율을 높인다.
• BufferedReader - readLine() : 데이터를 라인단위로 읽을 수 있다.
• BufferedWriter - newLine() : 줄바꿈 하는 메서드

-InputStreamReader & OutputStreamWriter

• 바이트기반 스트림을 문자기반 스트림으로 연결시키는 역할
• 바이트기반 스트림의 데이터를 지정된 인코딩의 문자데이터로 변환

-표준 입출력(Standard I/O)

• 표준 입출력 : 콘솔을 통한 데이터 입력, 출력을 의미
• System.in ,  System.out ,  System.err 제공
• System.in : 콘솔로부터 데이터를 입력받는데 사용
• System.out : 콘솔로 데이터를 출력하는데 사용
• System.err : 콘솔로 데이터를 출력하는데 사용
• JDK1.5부터 Scanner클래스 제공 -> System.in으로 입력받는 작업이 편리해짐.
• System.out , System.err 모두 출력대상이 콘솔이어서 어느 것을 사용해도 같은 결과를 얻음

-File

• 기본적이면서 가장 많이 사용되는 입출력 대상
• File클래스를 통해 파일과 디렉토리를 다룰 수 있도록 한다.
• 절대경로 : 루트로부터 시작하는 파일의 전체경로
• 둘 이상의 절대경로가 있을 수 있다.
• 정규경로 : 기호나 링크 등을 포함하지 않는 유일한 경로
• user.dir : 현재 프로그램이 실행중인 디렉토리를 알 수 있다.
• File인스턴스를 생성했다고 파일이나 디렉토리가 생성되는 것은 아니다.
• 새로운 파일 생성 : File인스턴스 생성 -> 출력스트림 생성 or createNewFile() 호출

• File클래스를 다뤄보는 예제이다.
• 다양한 메서드를 사용해봤다. 알아두면 좋을 것이다.

-직렬화

• 객체를 데이터 스트림으로 만드는 것
• 역직렬화 : 스트림으로부터 데이터를 읽어서 객체를 만드는 것
• 다시 한번 객체에 대해 집고 넘어가자!

-객체

• 객체 : 클래스에 정의된 인스턴스변수의 집합 -> 클래스변수, 메서드 포함 안함
• 메서드는 변하지 않기 때문에 인스턴스마다 포함시킬 이유가 없기 때문이다.
• 클래스변수도 마찬가지... 일 것이다.
• 그래서 객체에는 메서드가 포함되지 않는다.
• 객체를 저장한다 == 객체의 모든 인스턴스변수 값을 저장한다는 의미

-다시 직렬화

• ObjectOutputStream : 직렬화에 사용
• ObjectInputStream : 역직렬화에 사용
• 직렬화/역직렬화 : 모든 객체에 대한 것이어서 상당히 복잡하고 오래걸린다.

-직렬화가 가능한 클래스

• implements java.io.Serializable을 붙인다.
• Serializable은 인터페이스이다.
• 실제로는 빈 인터페이스
• 직렬화를 고려하여 작성한 클래스인지 판단하는 기준이 됨

-직렬화 대상에서 제외하기 : 제어자 transient 붙이기

-역직렬화는 직렬화 할 때의 순서로 진행해야 한다.
  ex) a,b,c 순서로 직렬화 했다면 a,b,c 순서로 역직렬화 할 것

• 직렬화와 역직렬화를 실행한 예제이다.
• 직렬화 : FileOutputStream -> BufferedOutputStream -> ObjectOutputStream 순서로 진행된다.
• 그리고 wirteObject()를 이용해서 객체를 직렬화 했다.
• 역직렬화 : FileInputStream -> BufferedInputStream -> ObjectInputStream 순서로 진행된다.
• 그리고 readObject()를 이용하여 객체를 읽는다.
• 직렬화 할 때 u1, u2, list 순서였기 때문에 역직렬화 역시 u1, u2, list 순서로 한다.