IO Stream

자바의 입출력을 위한 I/O 스트림

입출력 스트림

네트워크에서 자료의 흐름이 물의 흐름과 같다는 비유에서 유래됨
자바는 다양한 입출력 장치에 독립적으로 일관성있는 입출력을 입출력 스트림을 통해 제공
입출력이 구현되는 곳: 파일 디스크, 키보드, 마우스, 네트웍, 메모리 등 모든 자료가 입력되고 출력되는 곳

입출력 스트림의 구분

대상 기준 : 입력 스트림 / 출력 스트림
자료의 종류 : 바이트 스트림 / 문자 스트림
기능 : 기반 스트림 / 보조 스트림

입력 스트림과 출력 스트림

입력 스트림 : 대상으로부터 자료를 읽어 들이는 스트림
출력 스트림 : 대상으로 자료를 출력하는 스트림

스트림의 종류

종류

예시

입력 스트림

FileInputStream, FileReader, BufferedInputStream, BufferedReader 등

출력 스트림

FileOutputStream, FileWriter, BufferedOutputStream, BufferedWriter 등

바이트 단위 스트림과 문자 단위 스트림

바이트 단위 스트림 : 동영상, 음악 파일, 실행 파일등의 자료를 읽고 쓸 때 사용
문자 단위 스트림 : 바이트 단위로 자료를 처리하면 문자는 깨짐, 인코딩에 맞게 2바이트 이상으로 처리하도록 구현된 스트림

스트림의 종류

종류

예시

바이트 스트림

FileInputStream, FileOutputStream, BufferedInputStream, BufferedOutputStream 등

문자 스트림

FileReader, FileWriter, BufferedReader, BufferedWriter 등

기반 스트림과 보조 스트림

기반 스트림 : 대상에 직접 자료를 읽고 쓰는 기능의 스트림
보조 스트림 : 직접 읽고 쓰는 기능은 없이 추가적인 기능을 더해주는 스트림
보조 스트림은 직접 읽고 쓰는 기능은 없으므로 항상 기반 스트림이나 또 다른 보조 스트림을 생성자의 매개 변수로 포함함

스트림의 종류

종류

예시

기반 스트림

FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter 등

보조 스트림

InputStreamReader, OutputStreamWriter, BufferedInputStream, BufferedOutputStream 등

표준 입출력 스트림

System 클래스의 표준 입출력 멤버

public class System{ 
	public static PrintStream out; 
	public static InputStream in; 
	public static PrintStream err; 
}

System.out

표준 출력(모니터) 스트림

System.out.println("출력 메세지");

System.in

표준 입력(키보드) 스트림

int d = System.in.read() // 한 바이트 읽기

System.err

표준 에러 출력(모니터) 스트림

System.err.println("에러 메세지");

System.in 사용하기 예제

public class SystemInTest1 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("알파벳 하나를 쓰고 [Enter]를 누르세요");
		
		int i;
		try {
			i = System.in.read();
			System.out.println(i);
			System.out.println((char)i);
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		
	}

}

public class SystemInTest2 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("알파벳 여러 개를 쓰고 [Enter]를 누르세요");
		
		int i;
		try {
			while( (i = System.in.read()) != '\n' ) {
				System.out.print((char)i);
			}
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

바이트 단위 입출력 스트림

InputStream

바이트 단위 입력 스트림 최상위 추상 클래스
많은 추상 메서드가 선언되어 있고 이를 하위 스트림이 상속받아 구현함
주요 하위 클래스

스트림 클래스

설명

FileInputStream

파일에서 바이트 단위로 자료를 읽습니다.

ByteArrayInputStream

byte 배열 메모리에서 바이트 단위로 자료를 읽습니다.

FilterInputStream

기반 스트림에서 자료를 읽을 때 추가 기능을 제공하는 보조 스트림의 상위 클래스

주요 메서드

메서드

설명

int read()

입력 스트림으로부터 한 바이트의 자료를 읽습니다. 읽은 자료의 바이트 수를 반환합니다.

int read(byte b[])

입력 스트림으로 부터 b[] 크기의 자료를 b[]에 읽습니다. 읽은 자료의 바이트 수를 반환합니다.

int read(byte b[], int off, int len)

입력 스트림으로 부터 b[] 크기의 자료를 b[]의 off변수 위치부터 저장하며 len 만큼 읽습니다. 읽은 자료의 바이트 수를 반환합니다.

void close()

입력 스트림과 연결된 대상 리소스를 닫습니다.

FileInputStream 예제

파일에서 한 바이트씩 자료 읽기

public class FileInputStreamTest1 {

	public static void main(String[] args) {
		FileInputStream fis = null;
		
		try {
			fis = new FileInputStream("input.txt");
		
			System.out.println((char)fis.read());
			System.out.println((char)fis.read());
			System.out.println((char)fis.read());
		
		} catch (IOException e) {
			System.out.println(e);
		} finally{
			try {
				fis.close();
			} catch (IOException e) {
				System.out.println(e);
			} catch (NullPointerException e){
				System.out.println(e);
			}
		}
		System.out.println("end");
	}

}

파일의 끝까지 한 바이트씩 자료 읽기

public class FileInputStreamTest2 {

	public static void main(String[] args) {

		try(FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt")){ 
			int i;
			while ( (i = fis.read()) != -1){
				System.out.println((char)i);
			}
			System.out.println("end");
		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

파일에서 바이트 배열로 자료 읽기 ( 배열에 남아 있는 자료가 있을 수 있음에 유의 )

public class FileInputStreamTest3 {

	public static void main(String[] args) {
		 		
		try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input2.txt")){
			
			byte[] bs = new byte[10];
			int i;
			while ( (i = fis.read(bs)) != -1){
				/*for(byte b : bs){
					System.out.print((char)b);
				}*/
				for(int k= 0; k<i; k++){
					System.out.print((char)bs[k]);
				}
				System.out.println(": " +i + "바이트 읽음" );
			}
			 
			/*while ( (i = fis.read(bs, 1, 9)) != -1){
				for(int k= 0; k<i; k++){
					System.out.print((char)bs[k]);
				}
				System.out.println(": " +i + "바이트 읽음" );
			}*/
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("end");
	}
}

OutputStream

바이트 단위 출력 스트림 최상위 추상 클래스
많은 추상 메서드가 선언되어 있고 이를 하위 스트림이 상속받아 구현함
주요 하위 클래스

스트림 클래스

설명

FileOutputStream

파일에서 바이트 단위로 자료를 씁니다.

ByteArrayOutputStream

byte 배열 메모리에서 바이트 단위로 자료를 씁니다.

FilterOutputStream

기반 스트림에서 자료를 쓸 때 추가 기능을 제공하는 보조 스트림의 상위 클래스

주요 메서드

메서드

설명

int write()

한 바이트를 출력합니다.

int write(byte b[])

b[] 크기의 자료를 출력합니다.

int write(byte b[], int off, int len)

b[] 배열에 있는 자료의 off 위치부터 len 개수만큼 자료를 출력합니다.

void flush()

출력을 위해 잠시 자료가 머무르는 출력 버퍼를 강제로 비워 자료를 출력합니다.

void close()

출력 스트림과 연결된 대상 리소스를 닫습니다. 출력 버퍼가 비워집니다.

FileOutputStream 예제

파일에 한 바이트씩 쓰기

public class FileOutputStreamTest1 {

	public static void main(String[] args) {
		
		try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")){
			fos.write(65);  //A
			fos.write(66);  //B
			fos.write(67);  //C
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("출력이 완료되었습니다.");
	}
}

byte[] 배열에 A-Z 까지 넣고 배열을 한꺼번에 파일에 쓰기

public class FileOutputStreamTest2 {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output2.txt",true);
		try(fos){ //java 9 부터 제공되는 기능
		
			byte[] bs = new byte[26];
			byte data = 65;        //'A' 의 아스키 값
			for(int i = 0; i < bs.length; i++){  // A-Z 까지 배열에 넣기
				bs[i] = data;
				data++;
			}
			
			fos.write(bs);  //배열 한꺼번에 출력하기
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("출력이 완료되었습니다.");
	}
}

byte[] 배열의 특정 위치에서 부터 정해진 길이 만큼 쓰기

public class FileOutputStreamTest3 {

	public static void main(String[] args) {
		 
		try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output3.txt"))
		{
		
			byte[] bs = new byte[26];
			byte data = 65;     //'A' 의 아스키 값
			for(int i = 0; i < bs.length; i++){  // A-Z 까지 배열에 넣기
				bs[i] = data;
				data++;
			}
			fos.write(bs, 2, 10);   // 배열의 2 번째 위치부터 10 개 바이트 출력하기
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("출력이 완료되었습니다.");
	}
}

flush() 와 close() 메서드

출력 버퍼를 비울때 flush() 메서드를 사용
close() 메서드 내부에서 flush()가 호출되므로 close()메서드가 호출되면 출력 버퍼가 비워짐

여러가지 보조 스트림 클래스들

보조 스트림

실제 읽고 쓰는 스트림이 아닌 보조 기능을 제공하는 스트림
FilterInputStream과 FilterOutputStream이 보조 스트림의 상위 클래스들
생성자의 매개변수로 또 다른 스트림(기반 스트림이나 다른 보조 스트림)을 가짐
Decorator Pattern으로 구현 됨
상위 클래스 생성자

생성자

설명

protected FilterInputStream과(InputStream in)

생성자의 매개변수로 InputStream을 받습니다.

public FilterOutputStream(OutputStream out)

생성자의 매개변수로 OutputStream을 받습니다.

InputStreamReader와 OutputStreamWriter

바이트 단위로 읽거나 쓰는 자료를 문자로 변환해주는 보조 스트림
FileInputStream으로 읽은 자료를 문자로 변환해주는 예

public class InputStreamReaderTest {

	public static void main(String[] args) {

		try(InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("reader.txt"))){
			int i;
			while( (i = isr.read()) != -1){  //보조 스트림으로 읽습니다.
				System.out.print((char)i);
			}
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

BufferedInputStream과 BufferedOutputStream

약 8k의 배열이 제공되어 입출력이 빠르게 하는 기능이 제공되는 보조 스트림
BufferedReader와 BufferedWriter는 문자용 입출력 보조 스트림
BufferedInputStream과 BufferedOutputStream을 이용하여 파일 복사하는 예

public class BufferedStreamTest {

	public static void main(String[] args) {

		long millisecond = 0;
		try(FileInputStream fis = new FileInputStream("a.zip");
				FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.zip");
				BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
				BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos)){
		
			millisecond = System.currentTimeMillis();
			
			int i;
			while( ( i = bis.read()) != -1){
				bos.write(i);
			}
			
			millisecond = System.currentTimeMillis() - millisecond;
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("파일 복사 하는 데 " + millisecond + " milliseconds 소요되었습니다.");
	}
}

DataInputStream과 DataOutputStream

자료가 메모리에 저장된 상태 그대로 읽거나 쓰는 스트림
DataInputStream 메서드

DataOutputStream 메서드

public class DataStreamTest {

	public static void main(String[] args) {


		try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream("data.txt");
				DataOutputStream dos = new DataOutputStream(fos))
		{
		
			dos.writeByte(100);
			dos.writeChar('A');
			dos.writeInt(10);
			dos.writeFloat(3.14f);
			dos.writeUTF("Test");
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		try(FileInputStream fis = new FileInputStream("data.txt");
				DataInputStream dis = new DataInputStream(fis))
		{
		
			System.out.println(dis.readByte());
			System.out.println(dis.readChar());
			System.out.println(dis.readInt());
			System.out.println(dis.readFloat());
			System.out.println(dis.readUTF());
		}catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

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hashtag자바의 입출력을 위한 I/O 스트림

hashtag입출력 스트림

hashtag입출력 스트림의 구분

hashtag입력 스트림과 출력 스트림

hashtag바이트 단위 스트림과 문자 단위 스트림

hashtag기반 스트림과 보조 스트림

hashtag표준 입출력 스트림

hashtagSystem 클래스의 표준 입출력 멤버

hashtagSystem.in 사용하기 예제

hashtag바이트 단위 입출력 스트림

hashtagInputStream

hashtagFileInputStream 예제

hashtagOutputStream

hashtagFileOutputStream 예제

hashtagflush() 와 close() 메서드

hashtag여러가지 보조 스트림 클래스들

hashtag보조 스트림

hashtagInputStreamReader와 OutputStreamWriter

hashtagBufferedInputStream과 BufferedOutputStream

hashtagDataInputStream과 DataOutputStream

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System 클래스의 표준 입출력 멤버

System.in 사용하기 예제

바이트 단위 입출력 스트림

InputStream

FileInputStream 예제

OutputStream

FileOutputStream 예제

flush() 와 close() 메서드

여러가지 보조 스트림 클래스들

보조 스트림

InputStreamReader와 OutputStreamWriter

BufferedInputStream과 BufferedOutputStream

DataInputStream과 DataOutputStream