입출력 스트림

네트워크에서 자료의 흐름이 물의 흐름과 같다는 비유에서 유래

자바는 다양한 입출력 장치에 독립적으로 일관성있는 입출력을 입출력 스트림을 통해 제공

입출력이 구현되는 곳 : 파일 디스크, 키보드, 마우스, 네트웍, 메모리 등 모든 자료가 입출력 되는 곳

입출력 스트림 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
  (FileInputStream,FileReader,BufferedinputStream,BufferedReader 등)

• 출력 스트림 : 대상으로 자료를 출력하는 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
  (FileInputStream,FileOutputStream,BufferedInputStream,BufferedOutputStream)

• 문자 단위 스트림 : 바이트 단위로 자료를 처리하면 문자가 깨짐 -> 인코딩에 맞게 2바이트 이상으로 처리하도록 구현된 스트림
  (FileReader,FileWriter,BufferedReader,BufferedWriter)

기반 스트림과 보조 스트림

• 기반 스트림 : 대상에 직접 자료를 읽고 쓰는 기능의 스트림
  (FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter)

• 보조 스트림 : 직접 읽고 쓰는 기능은 없이 추가적인 기능을 더해주는 스트림
  (InputStreamReader, OutputStreamWriter, BufferedInputStream, BufferedOutputStream)

보조 스트림은 직접 읽고 쓰는 기능은 없으므로 항상 기반 스트림이나 또 다른 보조 스트림을 생성자의 매개 변수로 포함함

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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.println("출력 메세지");
System.in.read() // 한 바이트씩 읽기
System.err.println("에러 메세지");

사용 예제

public class SystemInTest1{
	public static void main(String[] args){
    	System.out.println("알파벳 하나를 쓰고 enter를 누르세요");
        
        int i;
        try{
        	i = System.in.read();
            System.out.println(i);
            System.out.println((char)i);
        } catch(IOException e){
        	e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class SystemInTest2{
	public static void main(String[] args){
    	System.out.pirntln("알파벳 여러 개를 쓰고 enter를 누르세요");
        
        int i;
        try{
        	while( (i = System.in.read()) != '\n'){
            	System.out.print((char)i);
            }
        }catch(IOException e){
        	e.printStackTrace();
        }
    }
}

한글을 읽고자 한다면 InputStream irs = new InputStream(System.in);
while((i = irs.read() ) != '\n') 형태로 하면 됨!!!

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바이트 단위 입출력 스트림

InputStream

바이트 단위 입력 스트림의 최상위 추상 클래스

많은 추상 메서드가 선언되어 있고 이를 하위 스트림이 상속받아 구현

주요 하위 클래스

주요 메서드

FileInputStream 활용 예제

파일에 한바이트씩 읽기

public class FileInputStreamTest1{
	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");
	}
}

파일을 끝까지 한 바이트씩 읽기

public class FileInputStreamTest2{
	public static void main(String[] args){
    	FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt")
        
    	try(fis){
        	int i;
            while( (i = fis.read()) != -1){
            	System.out.pirntln((char) i);
            }
            System.out.println("end");
        } catch (FileNotFoundException e){
        	e.printStackTrace();
        } catch (IOException e){
        	e.printStackTrace();
        }
    }
}

파일에서 바이트 배열로 읽기 (배열에 남아 있는 자료가 있을 수 있음을 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);
				}*/
                // 필요한 부분만 읽기 위해 읽은 바이트 수를 기반으로 읽음
				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");
	}
}

            

FileOutputStream

바이트 단위 출력 스트림 최상위 추상 클래스

많은 추상 메서드가 선언되어 있고 이를 하위 스트림이 상속받아 구현함

주요 하위 클래스

주요 메서드

FileOutputStream 예제

파일에 한 바이트 씩 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-Z까지 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){
        	byte[] bs = new byte[26];
            byte data = 65; // 'A'의 아스키 값
            for(int i = 0; i < bs.length; i++){ 
            //A-Z까지 배열에 넣기
            	bs[i] = data;
                data++;
            }
            
            fos.write(bs); // 배열 한꺼번에 출력하기, 여기 조정 시 원하는 범위만큼 출력 가능!!!
        } catch(IOException e){
        	e.pirntStackTrace();
        }
        System.out.println("출력이 완료되었습니다.");
    }
}

출력 버퍼를 비울 때 flush() 메서드 사용

close() 메서드 내부에서 flush()가 호출되므로 close() 메서드 호출 시 출력 버퍼 비워짐

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문자 기반 입력 스트림

Reader

문자 단위 입력 스트림 최상위 추상 클래스

많은 추상 메서드가 선언되어 있고 이를 하위 스트림이 상속받아 구현함

주요 하위 클래스

주요 메서드

FileReader

파일에서 문자 읽기

public class FileReaderTest{
	
    public static void main(String[] args){
    	FileReader fr = new FileReader("reader.txt");
        
        try(fr){
        	int i;
            while( (i = fr.read()) != -1){
            	System.out.print((char)i);
            }
        } catch(IOException e){
        	e.printStackTrace();
        }
    }
}   	

Writer

문자 단위 출력 스트림의 최상위 추상 클래스

주요 하위 클래스

주요 메서드

FileWriter

한 문자씩 쓰기

public class FileWriterTest {

	public static void main(String[] args) {

		try(FileWriter fw = new FileWriter("writer.txt")){
			fw.write('A');    // 문자 하나 출력
			char buf[] = {'B','C','D','E','F','G'};
			
			fw.write(buf); //문자 배열 출력
			fw.write("안녕하세요. 잘 써지네요"); //String 출력
			fw.write(buf, 1, 2); //문자 배열의 일부 출력
			fw.write("65");  //숫자를 그대로 출력
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("출력이 완료되었습니다.");
	}
}

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보조 스트림 클래스

• 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

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){
    	InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("reader.txt"));
        
        try(isr){
        	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("파일을 복사하는데" + millisecond+ " millisecond 가 소요되었습니다.");
    }
}

DataInputStream과 DataOutputStream

자료가 메모리에 저장된 상태 그대로 읽거나 쓰는 스트림

DataInputStream 메서드

DataOutputStream 메서드

public class DataStreamTest{
	public static void main(String[] args){
    
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("data.txt");
    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(fos);
    
    try(fos, dos){
    	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();
    }
  }
}