67) 스트림
스트림
자바에서는 파일이나 콘솔의 입출력을 직접 다루지 않고, 스트림 이라는 흐름을 통해 다룹니다.
스트림이란 실제의 입력이나 출력이 표현된 데이터의 이상화된 흐름을 의미합니다.
즉, 스트림은 운영체제에 의해 생성되는 가상의 연결고리를 의미하며, 중간 매개자 역할을 합니다.
Java SE8 버전부터 추가된 스트림 API는 앞서 설명한 스트림과는 전혀 다른 개념입니다.
스트림 API에 대한 더 자세한 사항은 자바 스트림 API수업에서 확인할 수 있습니다.
http://www.tcpschool.com/java/java_stream_concept
입출력 스트림
스트림은 한 반향으로만 통신할 수 있으므로, 입력과 출력을 동시에 처리할 수 는 없습니다.
따라서 스트림은 사용 목적에 따라 입력 스트림과 출력 스트림으로 구분됩니다.
자바에서는 java.io 패키지를 통해 InputStream 과 OutputStream 클래스를 별도로 제공하고 있습니다.
즉, 자바에서의 스트림 생성이란 이러한 스트림 클래스 타입의 인스턴스를 생성한다는 의미입니다.
InputStream 클래스에는 read() 메소드가, OutputStream 클래스에는 write() 메소드가 각각 추상 메소드로 포함되어 있습니다.
사용자는 이 두 메소드를 상황에 맞게 적절히 구현해야만 입출력 스트림을 생성하여 사용할 수 있습니다.
read() 메소드는 해당 입력 스트림에서 더 이상 읽어들일 바이트가 없으면, -1을 반환해야 합니다.
그런데 반환 타입을 byte 타입으로 하면, 0부터 255까지의 바이트 정보는 표현할 수 있지만 -1은 표현할 수 없게 됩니다.
따라서 InputStream의 read() 메소드는 반환 타입을 int형으로 선언하고 있습니다.
바이트 기반 스트림
자바에서 스트림은 기본적으로 바이트 단위로 데이터를 전송합니다.
자바에서는 다음과 같은 다양한 바이트 기반의 입출력 스트림을 제공하고 있습니다.
보조 스트림
자바에서 제공하는 보조 스트림은 실제로 데이터를 주고받을 수는 없지만, 다른 스트림의 기능을 향상시키거나 새로운 기능을 추가해 주는 스트림입니다.
자바에서는 다음과 같은 다양한 보조 스트림을 제공하고 있습니다.
문자 기반 스트림
자바에서 스트림은 기본적으로 바이트 단위로 데이터를 전송합니다.
하지만 자바에서 가장 작은 타입인 char형이 2바이트이므로, 1바이트씩 전송되는 바이트 기반 스트림으로는 원할한 처리가 힘든 경우가 있씁니다.
따라서 자바에서는 바이트 기반 스트림뿐만 아니라 문자 기반의 스트림도 별도로 제공합니다.
이러한 문자 기반 스트림은 기존의 바이트 기반 스트림에서 InputStream을 Reader로, OutputStrea을 Writer로 변경하면 사용할 수 있습니다.
자바에서는 다음과 같은 다양한 문자 기반의 입출력 스트림을 제공하고 있습니다.
지금까지 살펴본 바이트 기반의 스트림과 문자 기반의 스트림은 활용 방법이 거의 같습니다.
따라서 문자 기반의 보조 스트림도 다음과 같이 제공됩니다.
68) 파일 입출력
표준 입출력
자바에서는 콘솔과 같은 표준 입출력 장치를 위해 System 이라는 표준 입출력 클래스를 정의하고 있습니다.
java.lang 패키지에 포함되어 있는 System 클래스는 표준 입출력을 위해 다음과 같은 클래스 변수를 제공합니다.
표준 입출력 스트림은 자바가 자동으로 생성하므로, 개발자가 별도로 스트림을 생성하지 않아도 사용할 수 있습니다.
표준 입출력의 대상 변경
앞서 살펴본 세 가지 입출력 스트림은 모두 콘솔과 같은 표준 입출력 장치를 대상으로 합니다.
하지만 이와 같은 스트림에 다음 System 메소드를 사용하면 스트림의 대상을 다른 입출력 장치로 변경할 수 있습니다.
RandomAccessFile 클래스
앞서 살펴본 다양한 입출력 스트림을 이용하면 파일에 순차적으로 입출력 작업을 수행할 수 있습니다.
하지만 순차적인 접근이 아닌 임의의 지점에 접근하여 작업을 수행하고 싶다면, randomAccessFile 클래스를 사용하면 됩니다.
이 클래스는 파일만을 대상으로 하며, 임의의 지점에서 입출력을 동시에 수행할 수 있습니다.
RandomAccessFile 클래스의 생성자에는 인수로 파일의 이름뿐만 아니라 파일 모드까지 함께 전달해야 합니다.
파일모드란 파일의 사용용도를 나타내는 문자열로, 자바에서 사용할 수 있는 대표적인 파일 모드는 다음과 같습니다.
getFilePointer() 메소드를 사용하면 파일 포인터의 현재 위치를 확인할 수 있습니다.
또한, seek() 메소드를 사용하면 파일 포인터의 위치를 변경할 수도 있습니다.
public static void main(String[] args) {
try {
// "rw" 모드로 "data.txt" 파일을 개방함.
RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("data.txt", "rw");
System.out.println(file.getFilePointer()); // 0 : 파일 포인터의 현재 위치를 반환함.
file.writeInt(10); // 정수 10을 저장함.
System.out.println(file.getFilePointer()); // 4
file.seek(20); // 파일 포인터의 위치를 20으로 이동시킴.
System.out.println(file.getFilePointer()); // 20
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
결과
0
4
20
File 클래스
앞서 살펴본 입출력 스트림을 사용하면 파일을 통한 입출력 작업을 수행할 수 있습니다.
하지만 파일의 제거나 디렉터리에 관한 작업 등은 입출력 스트림을 통해서 수행할 수 없습니다.
자바는 이러한 입출력 작업 이외의 파일과 디렉터리에 관한 작업을 File 클래스를 통해 처리하도록 하고 있습니다.
File 클래스에는 위와 같은 작업을 위한 다양한 메소드가 정의되어 있습니다.
public static void main(String[] args){
File dir = new File("D:\\data"); // 디렉터리 생성
File file = new File(dir, "data.txt"); // 파일 생성
if(!file.exists()) { // 파일이 생성되었는지를 확인함.
System.out.println("파일이 존재하지 않습니다.");
System.exit(0);
}
System.out.println(file.getPath()); // D:\data\data.txt
System.out.println(file.length()); // 파일의 크기를 반환함.
}
결과
D:\data\data.txt
0
