13장. I/O
목표
자바의 I/O에 대해 학습하세요. issue
학습할 것
I/O
I/O는 기본적으로 input / output을 줄여서 표기할 때 사용한다.
입력같은 경우는 키보드나 마우스와 같이 특정 매체를 통해서 컴퓨터로 데이터를 주입하는 경우에 속하며
출력같은 경우는 모니터, 파일들과 같이 프로그램에서 데이터를 다른 곳으로 보여줄 때 출력이라고 표현한다.
스트림 (Stream) / 버퍼 (Buffer) / 채널 (Channel) 기반의 I/O
스트림
흐름이라는 뜻을 가진다. I/O에서 스트림은 기본적으로 한 방향으로 흐른다고 파악하면 될 것이다.
- 인풋스트림 -> 입력이 흐르는 통로
- 아웃풋스트림 -> 출력이 흐르는 통로
버퍼
buffer는 메모리 공간에 특정 공간을 활용하여서 한번에 보내는 방식을 의미한다.
스트림과 다른 개념이 아닌 스트림을 구현하는 하나의 방식으로 생각하면 된다.
채널
스트림과 다르게 채널은 양방향 통신을 베이스로 하고 있다.
InputStream과 OutputStream
스트림같은 경우 자바에서 제공하는 바이트 기반으로 입출력이 장치에서 추상클래스의 상위 단계이기 때문에 구체적인 구현에 대한 모든 애들을 해당 타입으로 해서 사용할 수 있다.
- InputStream
public int read() public int read(byte[] b) public int read(byte[] b, int off, int len)위와 같은 메소드를 제공해주는데 실제 구현이 되어진 클래스도 모두 해당 메소드를 가지고 있기 때문에 그 밑에 타입에서도 바로 사용가능하다.
- OutputStream
public void write(int b); public void write(byte[] b); public void write(byte[] b, int off, int len);아웃풋스트림도 비슷하다.
Byte와 Character 스트림
자바의 I/O와 관련해서 크게 2가지 종류가 있다.
Byte 스트림
1Byte는 8bit를 의미하는 단위이다. 1Byte를 가지고 여러 값을 표현할 수 있지만 그렇지 못하는 경우도 있다. Int, Long과 같은 경우 4Byte, 8Byte가 필요하기 때문에 제대로 된 값을 표현하지 못한다.
여기서 Byte를 이용하는 것은 해당 값들을 짤라서 보내는 것이 아닌 데이터를 단순히 Byte로만 취급하여서 나눠서 보내겠다는 것이다.
InputStream is = new ByteArrayInputStream(...);
OutputStream ops = new ByteArrayOutputStream(...);
while(1) {
int read = is.read();
if(read == 0) {
break;
}
ops.write(read);
}
데이터를 읽고 해당 데이터가 없는 경우에 read() 메소드는 0을 리턴한다. 데이터를 끝까지 읽고 해당 프로세스를 끝낸다.
Character 스트림
바이트 기반 스트림과 다른 것은 2byte 단위로 처리한다. 여러 종류의 인코딩과 자바에서 사용하는 유니코드 간의 변환을 자동으로 처리한다.
StringReader input = new StringReader(inputData);
StringWriter output = new StringWriter();
int data;
while ((data = input.read()) != -1) {
output.write(data);
}
표준 스트림 (System.in, System.out, System.err)
- 콘솔로 부터의 데이터 입력을 뜻한다.
- 자바 어플리케이션이 실행과 동시에 생성하는 코드를 제공하기 때문에 별도의 스트림을 만들 필요가 없다.
public static final InputStream in = null;
public static final PrintStream out = null;
public static final PrintStream err = null;
인풋같은 경우는 InputStream으로 되어있고, 아웃풋 같은 경우는 PrintStream으로 되어 있다.
표준 스트림 변경 방법
public static void setIn(InputStream in) {
checkIO();
setIn0(in);
}
public static void setOut(PrintStream out) {
checkIO();
setOut0(out);
}
public static void setErr(PrintStream err) {
checkIO();
setErr0(err);
}
파일 읽고 쓰기
private static void pipe(File source, File destination) throws IOException {
long now = System.currentTimeMillis();
try (InputStream inputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(source));
OutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destination))) {
int readCnt = 0;
while ((readCnt = inputStream.read()) > -1) {
outputStream.write(readCnt);
}
}
System.out.println("bufferedStream - Performance time: " + (System.currentTimeMillis() - now));
}
try-with-resource를 이용해서 input, output stream을 선언했으면 어떤 선언도 하지 않고 사용했다.
buffered같은 경우 처음에 버퍼크기를 선언할 수 있다는 것도 알아두면 좋다. 적게하면 메모리를 처음 적게 사용하는 부분이 있지만 그만큼 IO연산이 많아진다.
ref
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https://www.notion.so/I-O-af9b3036338c43a8bf9fa6a521cda242
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https://github.com/kyu9/WS_study/blob/master/week13.md
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