입출력(IO)

웃음인·2025년 4월 15일

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입출력(IO)

Input과 Output의 약자
컴퓨터 내부 또는 외부 장치와 프로그램 간의 데이터를 주고 받는 것
장치와 입출력을 위해서는 하드웨어 장치에 직접 접근이 필요한데
다양한 매체에 존재하는 데이터들을 사용하기 위해 입출력 데이터를 처리할
공통적인 방법으로 스트림 이용

I (Input) : 입력 → 외부에서 내부로 값이 들어오는 것
O (Out) : 출력 → 내부에서 외부로 값이 나가는 것

File 클래스

파일 시스템의 파일을 표현하는 클래스
파일 크기, 파일 속성, 파일 이름 등의 정보와 파일 생성 및 삭제 기능 제공

File 객체 생성

File file = new File("파일 경로");
File file = new File("C:/dev/test.txt");

파일/디렉토리 생성 및 삭제 메소드

파일/디렉토리 정보 리턴 메소드

스트림(Stream) 클래스

입출력 장치에서 데이터를 읽고 쓰기 위해서 자바에서 제공하는 클래스
모든 스트림은 단방향이며 각각의 장치마다 연결할 수 있는 스트림 존재
하나의 스트림으로 입출력을 동시에 수행할 수 없으므로 동시에 수행하려면
2개의 스트림 필요

InputStream

바이트 기반 입력 스트림의 최상위 클래스로 추상클래스

🔹 FileInputStream

파일을 바이트 단위로 읽을 때 사용
그림, 오디오, 비디오, 텍스트 파일 등 모든 종류의 파일 읽기 가능
InputStream의 하위 클래스로 InputStream과 사용 방법 동일

객체 생성
FileInputStream객체가 생성될 때 파일과 직접 연결됨
만약 파일이 존재하지 않으면 FileNotFoundException이 발생하므로 예외처리 필수
FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/dev/test.txt");

OutputStream

바이트 기반 출력 스트림의 최상위 클래스로 추상클래스

🔹 FileOutputStream

파일을 바이트 단위로 저장할 때 사용
그림, 오디오, 비디오, 텍스트 파일 등 모든 종류의 데이터를 파일로 저장
OutputStream의 하위 클래스로 OutputStream과 사용 방법 동일

FileOutputStream객체가 생성될 때 파일과 직접 연결 됨
만약 파일이 존재하지 않으면 자동으로 생성하지만
이미 파일이 존재하는 경우 파일을 덮어쓰는 단점이 있음
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:/data/test.txt");

만일 기존 파일에 이어서 계속 작성하고 싶다면 아래 예제처럼 객체 생성 시 가능
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:/data/test.txt", true);

Reader

문자 기반 입력 스트림의 최상위 클래스로 추상클래스

🔹 FileReader

문자 단위로 텍스트 기반 파일을 읽을 때 사용
텍스트가 아닌 그림, 오디오, 비디오 등의 파일은 읽기 불가능
Reader의 하위 클래스로 Reader와 사용 방법 동일

객체 생성
FileReader객체가 생성될 때 파일과 직접 연결 됨
만약 파일이 존재하지 않으면 FileNotFoundException이 발생하므로 예외처리 필수
FileReader fr = new FileReader("C:/dev/test.txt");
FileReader fr = new FileReader(new File("C:/dev/test.txt"));

Writer

문자 기반 출력 스트림의 최상위 클래스로 추상클래스

🔹 FileWriter

문자 단위로 텍스트 기반 파일을 쓸(저장할) 때 사용
텍스트가 아닌 그림, 오디오, 비디오 등의 파일은 저장 불가능
Writer의 하위 클래스로 Writer와 사용 방법 동일

객체 생성
FileWriter객체가 생성될 때 파일과 직접 연결 됨
만약 파일이 존재하지 않으면 자동으로 생성하지만
이미 파일이 존재하는 경우 파일을 덮어쓰는 단점이 있음
FileWriter fw = new FileWriter("C:/data/test.txt");

만일 기존 파일에 이어서 계속 작성하고 싶다면 아래 예제처럼 객체 생성 시 가능
FileWriter fw = new FileWriter("C:/data/test.txt", true);

보조 스트림

스트림의 기능을 향상시키거나 새로운 기능을 추가하기 위해 사용
보조 스트림은 실제 데이터를 주고 받는 스트림이 아니기 때문에 입출력 처리 불가능
기반 스트림을 먼저 생성한 후 이를 이용하여 보조 스트림 생성

보조 스트림 종류

문자 변환(InputStreamReader/OutputStreamWriter),
입출력 성능(BufferedInputStream/BufferedOutputStream),
기본 데이터 타입 출력(DataInputStream, DataOutputStream),
객체 입출력(ObjectInputStream/ObjectOutputStream) 등의 기능을 제공하는 보조스트림이 있음

FileInputStream fis = new FileInputStream("sample.txt"); //기반 스트림 생성
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis); //보조스트림 생성
bis.read(); //보조스트림으로부터 데이터 읽어옴

🔹 성능 향상 보조 스트림

느린 속도로 인해 입출력 성능에 영향을 미치는 입출력 소스를 이용하는 경우 사용
입출력 소스와 직접 작업하지 않고 버퍼에 데이터를 보아 한꺼번에 작업을 하여 실행 성능 향상 (입출력 횟수 줄임)

🔹 기본 타입 입출력 보조 스트림

기본 자료형 별 데이터 읽고 쓰기가 가능하도록 기능 제공
단, 입력된 자료형의 순서와 출력될 자료형의 순서 일치

🔹 객체 입출력 보조 스트림

객체를 파일 또는 네트워크로 입출력 할 수 있는 기능 제공
단, 객체는 문자가 아니므로 바이트 기반 스트림으로 데이터를 변경해주는 직렬화 필수

직렬화와 역직렬화

직렬화(Serialization)

Serializable 인터페이스를 implements하여 구현
객체 직렬화 시 private 필드를 포함한 모든 필드를 바이트로 변환하지만
transient키워드를 사용한 필드는 직렬화에서 제외

역직렬화(Deserialization)

직렬화된 객체를 역직렬화할 때는 직렬화 했을 때와 같은 클래스 사용
단, 클래스 이름이 같더라도 클래스 내용이 변경된 경우 역직렬화 실패

serialVersionUID 필드

직렬화한 클래스와 같은 클래스임을 알려주는 식별자 역할로 컴파일 시 JVM이 자동으로
serialViersionUID 정적 필드를 추가해줘 별도로 작성하지 않아도 오류는 나지 않지만
자동 생성 시 역직렬화에서 예상하지 못한 InvalidClassException을 유발할 수 있음
private static final long serialVersionUID = -6423919775137290062L;