자바의 입출력(I/O)과 스트림

참고 : https://velog.io/@bahar-j/

bahar-j (June Lee) - velog

스트림이란?

데이터가 한 곳에서 다른 곳으로 흐르는, '데이터의 흐름' 을 의미함

1. 입력 스트림 (Input Stream)

데이터를 어디에선가 입력받는 통로

• 파일로부터 데이터를 읽거나, 사용자로부터 입력을 받을 때 사용
•  InputStream, Reader 등
• Scanner sc=new Scanner(System.in)에서, System.in이 InputStream

2. 출력 스트림 (Output Stream)

데이터를 어디론가 출력하는 통로

• 데이터를 파일에 쓰거나, 콘솔에 출력을 할 때 사용
• OutputStream, Writer 등
• System.out.println에서, System.out이 PrintStream

스트림의 종류

• 바이트 스트림: 1바이트 단위로 데이터를 처리하는 스트림
  InputStream과 OutputStream이 바이트 스트림을 처리하는 기본 클래스
  주로 파일 입출력, 네트워크 통신 등에 사용
• 문자 스트림: 2바이트 단위로 데이터를 처리하는 스트림
  Reader와 Writer가 문자 스트림을 처리하는 기본 클래스
  주로 텍스트 데이터를 입출력할 때 사용

Stream 테스트 : test1 → test2로 데이터 옮기기

test2.txt파일 내용이 test1.txt와 같아짐

int flag = 0;
byte[] arr = new byte[500];

FileInputStream inputStream = new FileInputStream("test1.txt");
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("test2.txt");

while((flag = inputStream.read(arr)) != -1) {
    outputStream.write(arr);
    System.out.println(flag);
    Arrays.fill(arr, (byte)0);
}

500바이트만큼 읽고, 쓰고, 지우고 반복

 

기반 스트림과 보조 스트림

보조 스트림은 직접적으로 리소스와 연결되지는 않지만, 다른 스트림에 연결되어 성능 향상을 돕는다

BufferedReader br = null;//보조 스트림
BufferedWriter bw = null;//보조 스트림
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"));

• System.in이라는 InputStream(바이트)이 InputStreamReader(문자)에 연결
• 마지막으로 BufferedReader(문자+버퍼를 사용하는 스트림)과 연결
• 바이트로 받은 리소스를 문자로 바꿔서 한 줄 씩 읽어올 수 있음

String str = br.readLine();

여기에 String을 읽어서 리턴하는 메소드인 readLine을 붙이면 콘솔에 입력한 내용을 String에 저장할 수 있고,

bw.write(str);

을 해주면 해당 문자열을 받아서 "output.txt"라는 파일에 바이트 데이터로 바꿔서 쓸 수 있음

br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"));
			
while((str = br.readLine()) != null) {
	str += "\n";
	bw.write(str);
}

1. BufferedReader(혹은 InputStream)을 사용하면, read() 메서드를 호출했을 때
   입력 소스로부터 데이터를 읽어서 버퍼에 저장
2. 입력 소스에서 데이터를 버퍼 크기 만큼 가져와 버퍼에 저장
3. 이후 버퍼로부터 읽으면, 외부의 입력소스를 바로 읽는 것보다 작업이 훨씬 빨라짐

BufferedWriter(혹은 OutputStream)을 사용하면, write() 메서드를 호출했을 때 출력이 버퍼에 저장

이때 버퍼가 가득 찼을 때에만 모든 내용을 출력 소스에 출력하고, 마지막 출력 부분이 출력 소스에 쓰이지 못하고 버퍼에 남아있는 채로 프로그램이 종료될 수 있기 때문에
작업을 마친 후 close() 혹은 flush()를 호출해서 모든 내용이 출력되도록 해줘야함

여러 스트림을 연결해서 사용하는 경우
마지막에 연결한 Buffered 스트림을 닫아줘야 앞부분에 연결된 스트림의 close() 메서드도 자동으로 호출되어 함께 종료

표준 입출력(Standard I/O)

콘솔을 통한 데이터의 입력과 콘솔로의 출력을 의미

 

자바에서는 이를 위한 3가지 입출력 스트림을 자바 어플리케이션의 실행과 동시에 자동으로 생성해주기 때문에, 별도로 스트림을 생성하는 코드 없이도 아래의 세 가지 스트림을 사용 가능

- System.in//이 스트림을 Scanner에 넣어 사용
- System.out
- System.err : System.out 과 같은 역할 + 입출력을 콘솔 이외 다른 대상으로 변경하는 것이 가능

직렬화와 반직렬화

• 직렬화 : 바이트 형태로 데이터 변환 (ser형식 파일에 저장)
• 반직렬화 : 데이터를 객체로 변환
• 웹에서는 문자열을 CSV, JSON 형식으로 직렬화하는 경우가 많음
• 그러나, 자바는 실제로 쓰이는 객체 형태로 변환하여 직렬화와 반직렬화를 거친 후에도
  데이터 이용에 용이하기 때문에자바 시스템 간의 데이터 교환에서 많이 쓰임

import java.io.*;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        // 직렬화
        Member m = new Member("hong", 20);
        ObjectOutputStream oos = null;
        oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.ser")); // 두번째 인자로 true를 주면 덮어쓰기
        oos.writeObject(m);

        // 반직렬화
        ObjectInputStream ols = null;
        ols = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.ser"));
        m = (Member) ols.readObject();
        // 반직렬화 성공 확인
        System.out.println(m.name);
        System.out.println(m.age);
    }
}
class Member implements Serializable {
    String name;
    int age;
    public Member(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

출력 결과