[java] 입출력과 스트림

[ddoddii]

데이터 타입에 따른 스트림의 분류

입출력 스트림

• 바이트 스트림 : 입력 바이트 스트림(InputStream), 출력 바이트 스트림(OutputStream)
• 문자 스트림 : 입력 문자 스트림(Reader), 출력 문자 스트림(Writer)

스트림의 종류

• 데이터 타입 : 바이트, 문자
• 데이터 방향 : 입력, 출력
• 노드의 종류 : 표준 입출력, 파일
• 스트림의 성격: 노드 스트림/ 보조 스트림

바이트 스트림(Byte Stream)

• 바이트 단위로 데이터를 입력받거나 출력하기 위한 스트림 클래스
• 주로 이진파일(이미지,오디오,비디오..)를 읽고 쓰는데 사용
• 최상위 추상 클래스 : InputStream, OutputStream
• 노드의 종류에 따라 다양한 구체적인 서브 클래스 사용

InputStream 클래스

• 모든 바이트 입력 스트림의 최상위 추상클래스
• 바이트 단위로 데이터를 읽기 위한 여러 메서드를 제공

// 입력 스트림으로부터 한 바이트의 데이터를 읽음
int read() throws IOException
// 입력 스트림으로부터 데이터를 읽어서 주어진 바이트 배열 b를 채움 
int read(byte[] b) throws IOException
// 입력 스트림으로부터 주어진 바이트 배열b의 특정 오프셋off부터 최대 len 길이만큼 바이트를 읽음
int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException
// 입력 스트림을 닫고 모든 시스템 자원을 해제 
void close() throws IOException

OutputStream 클래스

• 모든 바이트 출력 스트림의 최상위 추상 클래스
• 바이트 단위로 데이터를 출력하기 위한 여러 메서드 제공

void write(int b)  throws IOException
void write(byte[] b) throws IOException
void write(byte[] b, int off, int len) throws IOException
public void flush()
public void close()

보조 스트림

• 스트림의 종류 : 노드 스트림, 보조 스트림

• 노드 스트림(Node Stream)

  • 실제 노드에 연결
  • 데이터의 실제 입출력을 담당

• 보조 스트림(Filter Stream)

  • 실제 노드에 연결되지 않음
  • 다른 스트림을 감싸서 추가적인 기능 (버퍼링, 데이터 형식 변환, 객체 직렬화)
  • 여러 보조 스트림을 체인 형태로 연결하여 다양한 기능을 조합할 수 있음
  • 노드 스트림 없이 단독으로 사용할 수 없음
  • 보조 스트림의 close()를 호출하면 노드 스트림의 close() 도 호출됨

• 코테 TIP

• 입력값이 1만줄 이상 : BufferedReader

• 입력값 천줄 단위 : Scanner 써도 무방

객체 직렬화(Serialization) 가능 클래스 만들기

• 객체가 ObjectOutputStream에 의해 직렬화되기 위해서는 해당 객체 클래스가 반드시 Serialization 인터페이스를 구현해야 함

[ddoddii]

import java.io.*;

public class FilterStreamTest {
    public static void main(String[] args) {
        method1();
        method2();
        method3();
    }

    private static void method1() {
        try(FileReader reader = new FileReader("big_input.txt");
            FileWriter writer = new FileWriter("big_output.txt");
        ){
            long start = System.nanoTime();
            int c;
            while ((c = reader.read()) != -1) {
                writer.write(c);
            }
            long end = System.nanoTime();
            System.out.println(end - start);
        } catch(IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void method2() {
        try(BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("big_input.txt"));
            BufferedWriter writer = new BufferedWriter (new FileWriter("big_output_method2.txt"));
        ){
            long start = System.nanoTime();
            String line; // Buffered reader 는 line 단위로 입력
            while((line = reader.readLine()) != null) {
                writer.write(line);
                writer.newLine();
            }
            long end = System.nanoTime();
            System.out.println(end - start);
        } catch(IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void method3() {
        try(FileInputStream fis = new FileInputStream("big_input.txt");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("big_output_method3.txt");
        ) {
            long start = System.nanoTime();
            int b;
            // 버퍼 이용해서 read()
            byte[] buffer = new byte[8192];
            while ((b = fis.read(buffer)) != -1) { // 입력스트림으로부터 버퍼에 바이트를 채우고, 채운 바이트의 수 반환
                fos.write(buffer,0,b);
            }
            long end = System.nanoTime();
            System.out.println(end - start);
        }catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}