Why need Input/Output?
-
프로그램을 실행하기 위해서는 데이터를 다른 곳에서 가져와야하기 때문에 I/O가 기반이 된다.
-
속도 문제로 인하여 메인 메모리에서 파일을 가져오는 경우가 대부분이다.
-
네트워크 또한 중요한 역할을 한다.
- 다른 기기에 있는 데이터를 가져오는 것 (NIC)
-
Standard IO Programming
- Keyboard / Display
-
IO Programming
- File Input/Output
-
Socket Programming
- Network Input/Output
Network IO
-
Java Network Programming : Socket Program
-
Based on Java IO
-
TCP/IP가 지원되기 시작하면서 사용되기 시작했다.
-
소켓(Socket)
- 네트워크를 통해 TCP/IP 통신을 연결시켜주는 객체
- 클라이언트와 서버가 연결된 상태를 만들어줌 (Session을 맺음)
-
자바에서 파일을 다룰 때 일단 파일을 열어서 파일 객체를 생성한 뒤 스트림이나 채널을 열어 input, output 작업을 수행하고 파일을 닫아줍니다.
네트워크 통신도 파일과 같다고 생각하면 됩니다. 소켓을 통해 서버-클라이언트 간 통신을 열어주는 것, 즉 세션을 맺어준 뒤 역시 스트림이나 채널을 열어 input, output 작업을 수행하면 됩니다.
Concept of IO Stream
-
Stream
-
물의 흐름과 같이 "정렬 된 데이터의 연속적인 흐름"입니다.
-
보통 고정 길이 없음
-
-
Input : Standard In, HDD, Connected Devices with NIC
-
Output: Standard Out, HDD, Connected Devices with NIC
Stream IO in Java
-
Java IO
-
Byte IO
-
Text IO
-
-
Byte IO
-
데이터 및 숫자와 같은 이진 데이터를 읽고 쓰는 데 사용됩니다.
-
예: Image, Video, Application Files
-
바이트 단위의 I/O 처리
-
InputStream
-
OutputStream
-
-
-
Text IO : Character Data
-
텍스트 파일과 같은 문자 데이터 읽기 / 쓰기에 사용
-
Uni-Code 인코딩 또는 KSC5601 인코딩과 같은 문자 데이터 인코딩 변환 필요
-
Reader
-
Writer
-
-
Java IO Package
-
두 가지 유형의 Java IO 클래스
-
Node Stream class : source or destination IO classes
-
Filtering Stream class : processing classes for IO
-
중간의 완충역할을 해준다.
-
BufferedInputStream과 같이
-
-
Node Stream
-
Node Stream classes in Java IO
- Console, Disk, Memory, NIC
Filtering Stream
-
Filtering Stream classes in Java IO
- Buffering, Filtering, Data Processing, Printing
Input Stream chain example
-
Data Source : File in Disk
-
Filtering Processing :
- Buffering, Data Processing
-
Text일 경우 변환해준 것이다.
-
일반적으로는 BufferedInput을 사용한 두 단계의 구성이 가장 많이 사용된다.
Output Stream chain example
-
Destination : File in Disk
-
Filtering Processing :
- Buffering, Data Processing
InputStream/OutputStream
-
I/O 스트림을 사용한 처리 단계
-
InputStream에서 읽기
-
입력 데이터 처리
-
결과 데이터를 OutputStream에 쓰기
-
-
입력 및 출력 스트리밍의
-
Specification of InputStream
-
Specification of OutputStream
-
-
입력 소스 및 출력 대상 클래스의 사양이 필요합니다.
-
Basic: InputStream → Read, Write → OutputStream
-
Extends : InputStream → Read, Processing, Write → OutputStream
-
-
예
-
Copier.java ( Input Source(???) → OutputDestination(???) )
-
받아서 바로 출력하는 것 (소스와 목적지가 어떻게 되는가)
-
1. Console IO
-
Stand I/O는 InputStream, OutputStream 클래스를 사용합니다.
- 최상위 클래스인 콘솔에서 Read/Write Byte Stream
-
System.in, System.out
-
System.in: keyboard of Console
-
System.out: display of Console
-
-
메소드
-
abstract int read (): 입력 스트림로부터 다음의 바이트 데이터를 읽어들입니다.
-
int read (byte[] b): 입력 스트림로부터 바이트수를 읽기, 그것을 버퍼 배열 b에 포함합니다.
-
int read (byte[] b, int off, int len): 입력 스트림로부터 len 바이트까지의 데이터를 바이트 배열에 읽어들입니다.
-
void write (byte[] b): 지정된 바이트 배열로부터 이 출력 스트림에 b.length 바이트를 출력합니다.
-
void write (byte[] b, int off, int len) : 오프셋(offset) off로 부터 시작되는 지정의 바이트 배열로부터 이 출력 스트림에 len 바이트를 출력합니다.
-
abstract void write (int b): 이 출력 스트림로 지정된 바이트를 출력합니다.
-
[실습 1-1]
Re-direction
- Re-Didrectionsymbol : < , >
C:> java SimpleRead<SimpleRead.java
import java.io.IOException;
...
C:> java SimpleRead <SimpleRead.java >output.txt
C:> more output.txt
import java.io.IOException;
[실습 1-2]
[실습 1-3]
2. Byte I/O
-
InputStream의 소스와 OutputStream의 대상을 지정했습니다.
-
대상 클래스
-
Console : System In, System Out
-
File : FileInputStream, FileOutputStream
-
Network
-
- 공통 클래스 정의 : Copier.java
-
사용 사례
1)Console → File
2)File → Console
3)File → File
4)Etc
- CF: Console → Console : Simple Console IO
Copier.java
- Copier : InputStream의 내용을 OutputStream에 복사
FileInputStream/FileOutputStream
-
FileInputStream
-
주어진 파일에서 바이트 단위로 내용을 읽는 데 사용됩니다.
-
생성자
-
FileInputStream(File file)
-
FileInputStream(String name)
-
-
-
FileOutputStream
-
주어진 파일에 바이트 단위로 결과 내용을 쓰는 데 사용됩니다.
-
생성자
-
FileOutputStream(File file)
-
FileOutputStream(String name, boolean append)
-
FileOutputStream(String name)
-
-
-
FileInputStream / FileOutputStream의 주요 유형
-
Files in Disk
-
Data from/to console
-
[실습 2-1]
[실습 2-2]
[실습 2-3]
3. Text I/O
-
Reader의 소스와 Writer의 대상을 지정했습니다.
-
대상 클래스
-
File : FileReader, FileWriter
-
Console : System.in, System.out
-
-
FileReader
-
주어진 파일에서 문자 단위로 내용을 읽는 데 사용합니다.
-
생성자
-
FileReader(File file)
-
FileReader(String fileName)
-
-
-
FileWriter
-
주어진 파일에 텍스트 데이터를 쓰는 데 사용
-
생성자
-
FileWriter(File file)
-
FileWriter(String fileName, boolean append)
-
FileWriter(String fileName)
-
-
[실습 3-1]
[실습 3-2]
4. Filtering I/O
-
Buffer
- 데이터를 메모리에 보관하는 공간
-
Buffered IO
- 조건이 충족 될 때까지 데이터를 임시로 보관하는 데 사용합니다.
-
Buffering for Byte IO
-
BufferedInputStream
-
BufferedOutputStream
-
-
Buffering for Text IO
-
BufferedReader
-
BufferedWriter
-
-
Data Processing for IO
- I/O 중 지정된 데이터 읽기 및 쓰기
-
Data Processing for Byte IO
-
DataInputStream
-
DataOutputStream
-
-
Transferring Byte Type to Text Type
-
InputStreamReader
-
OutputStreamWriter
-
BufferedInputStream/BufferedOutputStream
- 일반적으로 대용량 파일 또는 데이터 전송에 사용
-
BufferedInputStream
-
버퍼를 사용하여 바이트 입력 성능을 향상시키는 클래스
-
생성자
-
BufferedInputStream(InputStream in, int size)
-
BufferedInputStream(InputStream in)
-
-
-
BufferedOutputStream
-
버퍼를 사용하여 바이트 출력 성능을 향상시키는 클래스
-
생성자
-
BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)
-
BufferedOutputStream(OutputStream out)
-
-
InputStreamReader/OutputStreamWriter
- 연속적인 문자 데이터 전송에 사용 (예 : 채팅)
-
InputStreamReader
-
입력 스트림을 Reader 유형으로 변환하는 데 사용하는 클래스
-
생성자
-
InputStreamReader(InputStream in, String enc)
-
InputStreamReader(InputStream in)
-
-
-
OutputStreamWriter
-
버퍼를 사용하여 바이트 출력 성능을 향상시키는 클래스
-
생성자
-
OutputStreamWriter(OutputStreamout,Stringenc)
-
OutputStreamWriter(OutputStreamout)
-
-
DataInputStream/DataOutputStream
- 지정된 데이터를 처리하는 데 사용
-
DataInputStream
-
지정된 유형의 데이터를 읽는 데 사용하는 클래스
-
생성자
- DataInputStream(InputStream in)
-
메소드
- readChar(), readDouble(), readInt()
-
-
DataOutputStream
-
지정된 유형의 데이터를 쓰는 데 사용하는 클래스
-
생성자
- DataOutputStream(InputStream in)
-
메소드
- writeChar(), writeInt()
-
[실습 4-1]
✔ flush() 란?
-
출력 스트림과 버퍼된 출력 바이트를 강제로 쓰게 한다.
-
flush()는 현재 버퍼에 저장되어 있는 내용을 클라이언트로 전송하고 버퍼를 비운다.
BufferedReader/BufferedWriter
-
BufferedReader
-
데이터 읽기를 위해 버퍼를 사용하는 리더
-
생성자
-
BufferedReader(Reader in, int sz)
-
BufferedReader(Reader in)
-
-
메소드
- String readLine()
-
-
BufferedWriter
-
데이터 쓰기를 위해 버퍼를 사용하는 작성기
-
생성자
-
BufferedWriter(Writer out, int sz)
-
BufferedWriter(Writer out)
-
-
[실습 4-2]
- 데이터를 버퍼에 넣어서 comment면 (#이면) 넘어가고, comment가 아니라면 tokenizer 시켜서 첫번째 토근은 key로 두번째 토큰은 value로 정한다.
5. Scanner
- BufferedReader와 유사하게 텍스트 데이터를 읽는 데 사용됩니다.
-
생성자
-
Scanner sc = new Scanner (System.in);
-
CF: BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
-
즉 Scanner는
inputStreamReader와BufferedReader둘 다를 포함하고 있다.
-
<스캐너와 BufferedReader의 차이점>
-
1), 2)는 BufferedReader의 장점
-
3), 4)는 Scanner의 장점
1)Size
-
SC : 1024byte, br: =8096byte
-
BR의 속도는 Scanner보다 빠릅니다.
2)Synchronization
-
BR은 다중 스레드 제어로 가능합니다.
-
스캐너는 다중 스레드에서 사용하지 않습니다.
-
따라서 BR은 소켓 프로그램에서 더 유용합니다.
3)Parsing
-
Scanner에는 구문 분석 기능(parsing function)이 있습니다.
-
BR은 StringTokenizer를 사용하여 구문 분석(parse)
4)Exception function
- BR은 필요할 때 예외 처리 기능을 정의합니다.
parsing primitive types
-
Scanner
- nextInt(), nextFloat(), … for parsing types
-
BufferedReader
-
read(), readLine(), … none for parsing types
-
StringTokenizer가 필요하고 Integer.parseInt (token)과 같은 wrapper 클래스 메서드가 필요합니다.
- BufferedReader의 단점
-
Checking End of File/Stream (EOF)
-
Scanner
-
nextLine() throws exception
-
먼저 확인하려면 hasNextLine ()이 필요합니다.
-
nextInt(), hasNextInt(), …
-
없으면 자동 종료
-
-
BufferedReader
-
readLine() returns null
-
read() returns -1
-
EOF를 구분 못하기 때문에 다음 줄이 없으면 에러 발생
- 그래서 예외처리를 따로 해줘야하기 때문에 번거로움 있음
-
File I/O
-
파일 입력에 스캐너 사용
-
파일에 스캐너 사용
- Scanner inFile= new Scanner(new File(“in.txt”));
-
hasNext… ()를 사용하여 EOF 확인
- while (inFile.hasNext…())
-
next… ()를 사용하여 읽음
- inFile.next…()
-
-
파일 출력에 PrintWriter 사용 (Scanner는 Input만 가지기 때문, Output 기능 없다)
-
PrintWriter with File 사용
- PrintWriter outFile= new PrintWriter(new File(“out.txt”));
-
메소드
- outFile.print(), println(), format(), flush(), close(), …
-
[실습 5-1]
[실습 5-2]
[실습 5-3]
