====== 1. 자바에서의 입출력 ====== ===== 1.1 입출력이란? ===== *I/O란 input과 ouput의 약자로 입력과 출력, 간단히 줄여서 입출력이라고 한다. *입출력은 컴퓨터 내부 또는 외부의 장치와 프로그램간의 데이터를 주고받는 것을 말한다. ===== 1.2 스트림 ===== *자바에서 입출력을 수행하려면, 즉 어느 한쪽에서 다른 쪽으로 데이터를 전달하려면, 두 대상을 연결하고 데이터를 전송할 수 있는 무언가가 필요한데 이것을 스트림(stream)이라고 정의했다. *스트림은 연속적인 데이터의 흐름을 물에 비유해서 붙여진 이름인데 여러가지로 유사한 점이 많다. 물이 한쪽 방향으로만 흐르는 것과 같이 스트림은 단방향통신만 가능하기 때문에 하나의 스트림으로 입력과 출력을 동시에 처리할 수 없다. *그래서 입력과 출력을 동시에 수행하려면 입력을 위한 입력스트림(input stream)과 출력을 위한 출력스트림(ouput stream), 모두 2개의 스트림이 필요하다. *스트림은 먼저 보낸 데이터를 먼저 받게 되어 있으며 중간에 건너뜀 없이 연속적으로 데이터를 주고받는다. 큐(queue)와 같은 FIFO(First In First Out)구조로 되어 있다고 생각하면 이해하기 쉬울 것이다. ===== 1.3 바이트 기반 스트림 - InputStream, OutputStream ===== ^ 입력스트림 ^ 출력스트림 ^ 입출력 대상의 종료 ^ | **File**Inputstream | **File**Outputstream | 파일 | | **ByteArray**InputStream | **ByteArray**OutputStream | 메모리(byte)배열| | **Piped**InputStream | **Piped**OutputStream | 프로세스(프로세스간의 통신) | | **Audio**InputStream | **Audio**OutputStream | 오디오 장치 | *이들은 모두 InputStream , OutputStream의 자손들, 각각 읽고 쓰는데 필요한 추상메서드를 자신에 맞게 구현해 놓았다 ^ 입력스트림 ^ 출력스트림 ^ | abstract int read() | abstract void write(int b) | | int read(byte[] b) | Void write(byte[] b) | | int read(byte[] b, int off, int len | Void write(byte[] b, int off, int len | *추상 메서드 read(),write()반드시 구현되어져야 한다. ===== 1.4 보조스티림 ===== * 스트림의 기능을 보완하기 위해 사용 * 실제 데이터를 주고받는 스트림이 아니기 때문에 데이터를 입출력할 수 있는 기능은 없지만, 스트림의 기능을 향상시키거나 새로운 기능을 추가 할 수 있다. * 보조스트림만으로는 입출력을 처리할 수 없고, 스트림을 먼저 생성한 다음에 이를 이용해서 보조스트림을 생성해야 한다. * 예를 들어 파일을 읽기위해 FileInputStream 을 사용할때, 입력 성능 향상을 위해 BufferInputStream을 사용할수 있다. ===== 1.5 문자기반 스트림 - Reader. Writer ===== * 바이트기반 스트림은 입출력의 단위가 1Byte * Char은 2byte형이기 때문에 바이트 기반의 스트림으로 처리하기 어렵기에 사용 ^ 바이트 기반 스트림 ^ 문자 기반 스트임 ^ | FileInputStream | FileReader | | FileOutputStream | FileWriter | | ByteArrayStream | CharArrayStream | | ByteArrayOupputStream | CharArrayWriter | | PipedInputStream | PipedReader | | PipedOutputStream | PipedWriter | | StringingBufferInputStream | StringReader | | StringBufferOutputStream | StringWriter | ====== 2. 바이트 기반 스트림 ====== ===== 2.2 ByteArrayInputStream과 ByteArrayOupputStream ===== * 메모리, 즉 바이트배열에 데이터를 입출력 하는데 사용되는 스트림. 주로 다른 곳에 입출력하기 전에 데이터를 임시로 바이트 배열에 담아서 변환 등의 작업을 하는데 사용합니다. import java.io.*; import java.util.Arrays; class IOEx1 { public static void main(String[] args) { byte[] inSrc = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; byte[] outSrc = null; ByteArrayInputStream input = null; ByteArrayOutputStream output = null; input = new ByteArrayInputStream(inSrc); output = new ByteArrayOutputStream(); int data = 0; while((data = input.read())!=-1) { output.write(data); // void write(int b) } outSrc = output.toByteArray(); System.out.println("Input Source :" + Arrays.toString(inSrc)); System.out.println("Output Source :" + Arrays.toString(outSrc)); } } *바이트배열 incSrc의 데이터를 outSrc로 복사하는 예제이다. 바이트배열은 사용하는 자원이 메모리 밖에 없으므로 가비지컬렉터에 자동으로 자원을 반환하므로 close()를 이용해서 스트림을 닫지 않아도 된다. *read(), write(int b)를 사용하기 때문에 한 번에 1Byte만 읽고 쓰므로 작업효율이 떨어진다. import java.io.*; import java.util.Arrays; class IOEx2 { public static void main(String[] args) { byte[] inSrc = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; byte[] outSrc = null; byte[] temp = new byte[10]; ByteArrayInputStream input = null; ByteArrayOutputStream output = null; input = new ByteArrayInputStream(inSrc); output = new ByteArrayOutputStream(); input.read(temp,0,temp.length); // 읽어 온 데이터를 배열 temp에 담는다. output.write(temp,5, 5); // temp[5]부터 5개의 데이터를 write한다. outSrc = output.toByteArray(); System.out.println("Input Source :" + Arrays.toString(inSrc)); System.out.println("temp :" + Arrays.toString(temp)); System.out.println("Output Source :" + Arrays.toString(outSrc)); } } *int read(byte[], int off, int len)와 void write(byte[], int off, int len)을 사용해서 byte배열을 사용하기 때문에 이전 예제에 비해 더 효율적이다. import java.io.*; import java.util.Arrays; class IOEx3 { public static void main(String[] args) { byte[] inSrc = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; byte[] outSrc = null; byte[] temp = new byte[4]; // 이전 예제와 배열의 크기가 다르다. ByteArrayInputStream input = null; ByteArrayOutputStream output = null; input = new ByteArrayInputStream(inSrc); output = new ByteArrayOutputStream(); try { while(input.available() > 0) { input.read(temp); output.write(temp); } } catch(IOException e) {} /* try { while(input.available() > 0) { int len = input.read(temp); // 읽어 온 데이터의 개수를 반환한다. output.write(temp, 0, len); // 읽어 온 만큼만 write한다. } } catch(IOException e) {} */ outSrc = output.toByteArray(); System.out.println("Input Source :" + Arrays.toString(inSrc)); System.out.println("temp :" + Arrays.toString(temp)); System.out.println("Output Source :" + Arrays.toString(outSrc)); } } *available()은 블럭킹 없이 읽어 올 수 있는 바이트의 수를 반환한다. ===== 2.3 FileInputStream과 FileOutputStream ===== * 파일에 입출력을 하기 위한 스트림으로 실제 많이 사용되어 진다고합니다. import java.io.*; class FileViewer { public static void main(String args[]) throws IOException{ FileInputStream fis = new FileInputStream(args[0]); int data =0; while((data=fis.read())!=-1) { char c = (char)data; System.out.print(c); } } } import java.io.*; class FileCopy { public static void main(String args[]) { try { FileInputStream fis = new FileInputStream(args[0]); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(args[1]); int data =0; while((data=fis.read())!=-1) { fos.write(data); // void write(int b) } fis.close(); fos.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ====== 3.바이트기반의 보조스트림 ====== ===== 3.1 FileInputStream과 FilterOupputStream ===== *InputStream / OutputStream의 자손이면서 모든 보조스트림의 조상이다. *보조스트림은 자체적으로 입출력을 수행할 수 없기 때문에 기반스트림을 필요로한다. *FileInputStream과 FilterOupputStream의 모든 메서드는 단순히 기반스트림의 메서드를 그대로 호출. 상속을 통해 원하는 작업을 수행하도록 읽고쓰는 메서드를 오버라이딩해야한다. ===== 3.2 BufferInputStream과 BufferOutputStream ===== * 스트림의 입출력 효율을 높이기 위해 버퍼를 사용하는 보조스트림. * 한 바이트씩 입출력하는 것 보다는 버퍼(바이트배열)를 이용해서 한 번에 여러 바이트를 입출력하는 것이 빠르기 때문에 대부분의 입출력 작업에 사용 * 버퍼의 크기를 변경해가면서 테스트하면 최적의 버퍼크기를 알아낼수 있다. ] import java.io.*; class BufferedOutputStreamEx1 { public static void main(String args[]) { try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("123.txt"); // BufferedOutputStream의 버퍼 크기를 5로 한다. BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos, 5); // 파일 123.txt에 1 부터 9까지 출력한다. for(int i='1'; i <= '9'; i++) { bos.write(i); } fos.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ===== 3.3 DataInputStream과 DataOutputStream ===== *기본형 단위로 읽고 쓰는 보조스트림 *각 자료형의 크기가 다르므로 출력할 때와 입력할 때 순서에 주의 ===== 3.4 SequenceInputStream ===== *여러 입력스트림을 연결해서 하나의 스트림처럼 다룰 수 있게 해준다. ====== 4.문자기반 스트림 ====== ===== 4.1 Reader와 Writer ===== *Reader(문자기반 입력스트림의 최고 조상)의 메서드 *Writer(문자기반 출력스트림의 최고 조상)의 메서드 ===== 4.2 FileReader와 FileWriter ===== *파일로부터 텍스트데이터를 읽고, 파일을 쓰는데 사용 import java.io.*; class FileReaderEx1 { public static void main(String args[]) { try { String fileName = "test.txt"; FileInputStream fis = new FileInputStream(fileName); FileReader fr = new FileReader(fileName); int data =0; // FileInputStream을 이용해서 파일내용을 읽어 화면에 출력한다. while((data=fis.read())!=-1) { System.out.print((char)data); } System.out.println(); fis.close(); // FileReader를 이용해서 파일내용을 읽어 화면에 출력한다. while((data=fr.read())!=-1) { System.out.print((char)data); } System.out.println(); fr.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } // main } ===== 4.4 StringReader와 StringWriter ===== *CharArrayReader, CharArrayWriter처럼 메모리의 입출력에 사용한다. *StringWriter에 출력되는 데이터는 내부의 StringBuffer에 저장된다. ====== 5.문자기반의 보조스트림 ====== ===== 5.1 BufferedReader와 BufferedWriter ===== *입출력 효율을 높이기 위해 버퍼(char[])를 사용하는 보조스트림 *라인(line)단위의 입출력이 편리하다.