[JAVA/자바] 입출력 (IO)

 

입출력 (IO)

Input과 Output의 약자, 컴퓨터 내부 또는 외부 장치와 프로그램 간의 데이터를 주고받는 것

장치와 입출력을 위해서는 하드웨어 장치에 직접 접근이 필요한데

다양한 매체에 존재하는 데이터들을 사용하기 위해 입출력 데이터를 처리할 공통적인 방법으로 스트림 이용

 

 

 

스트림 (Stream)

입출력 장치에서 데이터를 읽고 쓰기 위해서 자바에서 제공하는 클래스

 

* 모든 스트림은 단방향이며 각각의 장치마다 연결할 수 있는 스트림 존재

* 하나의 스트림으로 입출력을 동시에 수행할 수 없으므로 동시에 수행하려면 2개의 스트림 필요

* 선입선출 개념으로 먼저 들어간 데이터가 먼저 나옴

 

 

- 바이트 스트림 : 데이터를 1바이트 단위로 전송하는 통로

- 문자 스트림 : 데이터를 2바이트 단위로 전송하는 통로

 

구분	바이트 단위 처리(1byte)		문자 단위 처리(2byte)
	바이트 기반 스트림		문자 기반 스트림
	입력 스트림	출력 스트림	입력 스트림	출력 스트림
최상위 클래스	InputStream	OutputStream	Reader	Writer
하위 클래스	xxxInputStream	xxxOutputStream	xxxReader	xxxWriter

 

스트림 종류 (밑줄은 기반 스트림, 밑줄이 없는 것은 보조 스트림)

- 기반 스트림 : 외부 매체와 직접적으로 연결되는 통로로 필수로 있어야 한다

- 보조 스트림 : 보조 역할만 하는 통로로 단독으로 사용이 불가하다

 

 

InputStream

바이트 기반 입력 스트림의 최상위 클래스로 추상 클래스임

 

InputStream	FileInputStream
	PipedInputStream
	FilterlnputStream	LineNumberInputStream
		DataInputStream
		BufferedInputStream
		PushbackInputStream
	ByteArrayInputStream
	sequenclInputStream
	StringBufferedInputStream
	ObjectInputStream

 

 

리턴형	메소드	설명
int	read()	입력 스트림으로부터 1바이트를 읽고 읽은 바이트 리턴
int	read(byte[] b)	입력 스트림으로부터 읽은 바이트들을 매개 값으로 주어진 바이트 배열 b에 저장 후 실제로 읽은 바이트 수 리턴
int	read(byte[] b, int off, int len)	입력 스트림으로부터 len개의 바이트만큼 읽고 매개 값으로 주어진 바이트 배열 b[off]부터 len개까지를 저장, 그리고 실제로 읽은 바이트 수인 len개 리턴, 만약 len개를 모두 읽지 못 하면 실제로 읽은 바이트 수 리턴
void	close()	사용한 시스템 자원 반납 후 입력 스트림을 닫음

 

 

OutputStream

바이트 기반 출력 스트림의 최상위 클래스로 추상 클래스임

 

OutputStream	FileOutputStream
	PipedOutputStream
	FilterOutputStream	DataOutputStream
		BufferedOutputStream
		PrintStream
	ByteArrayOutputStream
	ObjectOutputStream

 

 

리턴형	메소드	설명
void	write(int b)	출력 스트림으로 1바이트를 보냄
void	write(byte[] b)	출력 스트림에 매개 값으로 주어진 바이트 배열 b의 모든 바이트를 보냄
void	write(byte[] b, int off, int len)	출력 스트림에 매개 값으로 주어진 바이트 배열 b[off]부터 len개까지의 바이트를 보냄
void	flush()	버퍼에 잔류하는 모든 바이트 출력
void	close()	사용한 자원 반납 후 출력 스트림을 닫음

 

 

Reader

문자 기반 입력 스트림의 최상위 클래스로 추상 클래스임

 

Reader	BufferedReader	LineNumberReader
	CharArrayReader
	InputStreamReader	FileReader
	FilterReader	PushbackReader
	PipedReader
	StringReader

 

 

리턴형	메소드	설명
int	read()	입력 스트림으로부터 한 개의 문자를 읽고 리턴
int	read(char[] c)	입력 스트림으로부터 읽은 무자들을 매개 값으로 주어진 문자 배열 c에 저장하고 실제로 읽은 문자 수 리턴
int	read(char[] c, int off, int len)	입력 스트림으로부터 len개의 문자만큼 읽고 매개 값으로 주어진 문자배열 c[off]부터 len개까지 저장, 실제로 읽은 문자 수인 len개 리턴
void	close()	사용한 시스템 자원 반납 후 입력 스트림을 닫음

 

 

Writer

문자 기반 출력 스트림의 최상위 클래스로 추상 클래스임

 

Writer	BufferedWriter
	CharArrayWriter
	OutputStreamWriter	FileWriter
	FilterWriter
	PipedWriter
	StringWriter

 

 

리턴형	메소드	설명
void	write(int c)	출력 스트림으로 매개 값이 주어진 한 문자를 보냄
void	write(char[] c)	출력 스트림에 매개 갑으로 주어진 문자 배열 c의 모든 문자를 보냄
void	write(char[] c, int off, int len)	출력 스트림에 매개 값으로 주어진 문자 배열 c[off]부터 len개까지의 문자 보냄
void	write(String str)	출력 스트림에 매개 값으오 주어진 문자열을 보냄
void	write(String str, int off, int len)	출력 스트림에 매개 값으로 주어진 문자열 off순번부터 len개까지 문자 보냄
void	flush()	버퍼에 잔류하는 모든 문자열 출력
void	close()	사용한 시스템 자원 반납 후 출력 스트림을 닫음

 

 

File 클래스

파일 시스템의 파일을 표현하는 클래스

파일 크기, 파일 속성, 파일 이름 등의 정보와 파일 생성 및 삭제 기능 제공

 

File 객체 생성

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

 

파일 / 디렉토리 생성 및 삭제 메소드

 

리턴 타입	메소드	설명
boolean	createNewFile()	새로운 파일 생성
boolean	mkdir()	새로운 디렉토리 생성
boolean	mkdirs()	경로 상에 없는 모든 디렉토리 생성
boolean	delete()	파일 또는 디렉토리 삭제

 

파일 / 디렉토리 정보 리턴 메소드

 

 

 

- FileInputStream

파일로부터 바이트 단위로 읽을 때 사용

그림, 오디오, 비디오, 텍스트 파일 등 모든 종류의 파일 읽기 가능

InputStream의 하위 클래스로 InputStream과 사용 방법 동일

 

> 객체 생성

FileInputStream 객체가 생성될 때 파일과 직접 연결됨

만약 파일이 존재하지 않으면 FileNotFoundException이 발생하므로 예외처리 필수

 

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

 

 

- FileOutputStream

파일에 바이트 단위로 저장할 때 사용

그림, 오디오, 비디오, 텍스트 파일 등 모든 종류의 데이터를 파일로 저장

OutputStream의 하위 클래스로 OutputStream과 사용 방법 동일

 

> 객체 생성

FileOutputStream 객체가 생성될 때 파일과 직접 연결됨

만약 파일이 존재하지 않으면 자동으로 생성하지만

이미 파일이 존재하는 경우 파일을 덮어쓰는 단점이 있음

 

FileOutputStream fos = new

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

 

만일 기존 파일에 이어서 계속 작성하고 싶다면 아래 예제처럼 가능

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

 

 

- FileReader

텍스트 파일로부터 문자 단위로 읽을 때 사용

텍스트가 아닌 그림, 오디오, 비디오 등의 파일은 읽기 불가능

Reader의 하위 클래스로 Reader와 사용 방법 동일

 

> 객체 생성

FileReader 객체가 생성될 때 파일과 직접 연결됨

만약 파일이 존재하지 않으면 FileNotFoundException이 발생하므로 예외처리 필수

 

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

텍스트가 아닌 그림, 오디오, 비디오 등의 파일은 저장 불가능

Writer의 하위 클래스로 Writer와 사용 방법 동일

 

> 객체 생성

FileWriter 객체가 생성될 때 파일과 직접 연결됨

만약 파일이 존재하지 않으면 자동으로 생성하지만

이미 파일이 존재하는 경우 파일을 덮어쓰는 단점이 있음

 

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

 

만일 기존 파일에 이어서 계속 작성하고 싶다면 아래 예제처럼 가능

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

 

보조 스트림

스트림의 기능을 향상시키거나 새로운 기능을 추가하기 위해 사용

보조 스트림은 실제 데이터를 주고받는 스트림이 아니기 때문에 입출력 처리 불가능

기반 스트림을 먼저 생성한 후 이를 이용하여 보조 스트림 생성

 

 

 

보조 스트림 종류

- 문자 변환(InputStreamReader / OutputStreamWriter)

- 입출력 성능(BufferedInputStream / BufferedOutputStream)

- 기본 데이터 타입 출력(DataInputStream / DataOutputStream)

- 객체 입출력(ObjectInputStream / ObfectOutputStream)

 

예시

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

 

 

문자 변환 보조 스트림 

소스 스트림이 바이트 기반 스트림이지만 데이터가 문자일 경우 사용

Reader와 Writer는 문자 단위로 입출력을 하기 때문에 데이터가 문자인 경우

바이트 기반 스트림보다 편리하게 사용 가능

 

 

 

성능 향상 보조 스트림

느린 속도로 인해 입출력 성능에 영향을 미치는 입출력 소스를 이용하는 경우 사용

입출력 소스와 직접 작업하지 않고 버퍼에 데이터를 모아 한꺼번에 작업을 하여 실행 성능 향상 (입출력 횟수 줄임)

 

 

 

기본 타입 입출력 보조 스트림

기본 자료형 별 데이터 읽고 쓰기가 가능하도록 기능 제공

단, 입력된 자료형의 순서와 출력될 자료형의 순서 일치