JAVA 자바 입출력 I/O, 파일처리

🎯 자바 입력과 출력, 파일처리를 알아본다.

 

 

 

 

입력과 출력 I/O

프로그램에서 읽어오는 모든 값을 인풋 스트림이라고 하며, 밖으로 출력하는 모든 데이터를 아웃풋 스트림이라고 부른다. 스트림은 자바에서 사용가능한 연속된 데이터 흐름을 말한다.

 

처리 데이터 종류

입출력으로 처리 가능한 데이터는 byte와 char 두 종류이다. 텍스트 위주의 데이터 입출력시 char로 처리하며 텍스트가 아닌 이미지같은 파일들은 다 byte로 읽어온다. 

byte로 처리하는 클래스의 최상위 클래스는 InputStream과 OutputStream이다. 항상 입력과 출력은 쌍으로 제공되며 두 클래스는 추상클래스이기 때문에 실제 구현은 하위 일반클래스가 담당한다. byte로 처리하는 하위클래스들의 이름을 보면 다 stream으로 끝난다는 특징이 있다.

char로 처리하는 클래스의 최상위클래스는 입력을 담당하는 Reader와 출력을 담당하는 Writer가 있다. 이 두 개 역시 추상클래스이다. 하위클래스의 이름이 reader 또는 writer로 끝난다는 걸 알 수 있다.

 

표준입출력

자바의 표준입력은 키보드에서 입력한 데이터를 읽어들이는 작업을 말하며 표준출력은 모니터로 데이터를 출력하는 작업을 의미한다. 표준 입출력은 java.lang.System 클래스가 담당한다. 

 

System.in

표준입력으로 키보드에서 데이터 읽어들일 때 사용한다. 변수 in의 데이터형은 InputStream이다. 기본적으로 바이트처리된다는 의미이다.

 

System.out

표준출력으로 PrintStream이 out의 데이터형이다. 이 클래스의 출력메소드로 print와 println 오버로딩 메소드가 제공된다.

 

 

키보드 입력처리

		System.out.println("데이터를 입력하시오");
		InputStream is = System.in;
		try {
			int n = is.read();
			System.out.println((char)n);
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				if(is!=null) is.close();
			}catch (IOException e) {
				e.getStackTrace();
			}
		}	

InputStream.read() 메소드는 입력된 데이터를 1바이트씩 처리한다. hello를 입력했을 때 h만 읽어들여서 아스키코드 값을 출력하게 된다. 따라서 char로 형변환을 해야하며 한글은 2바이트라 출력하지 못하는 비효율적인 입력 처리 방식이다. 입력스트림을 사용한 후 반드시 close()메소드를 사용해 스트림을 닫아야한다. 자바의 I/O는 반드시 예외처리를 해야한다. 

 

		InputStreamReader reader = null;
		try {
			System.out.println("데이터를 입력하시오");
			reader = new InputStreamReader(System.in);
			int n = reader.read();
			System.out.println("입력값: "+(char)n);
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				if(reader != null)reader.close();
			}catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

InputStreamReader 클래스를 사용하여 키보드 입력을 처리하는 방법이다. char로 처리하기 때문에 여러 글자를 읽어올 수 있으며 한글 처리가 가능하다. InputStream의 처리방식인 byte를 InputStreamReader의 처리방식인 char로 변경하려면 클래스의 생성자 인자로 전달하면 된다. 여전히 byte에서 char로 형변환을 해야하며 한 글자만 처리하기 때문에 때문에 비효율적인 처리방식이다.

 

		BufferedReader buffer = null;
		try {
			System.out.println("데이터를 입력하시오");
			buffer = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			String str = buffer.readLine();
			System.out.println("입력 값: " + str);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				if (buffer != null)buffer.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

BufferedReader 클래스를 추가해서 키보드 입력을 처리하는 방법이다. BufferedReader의 생성자에 byte에서 char로 변경한 InputStreamReader를 넣는다. 간단한 char처리 방식에서 한줄씩 읽어들이는 단계로 업그레이드 되었다. readLine() 메소드는 입력받은 데이터를 한줄씩 읽기 때문에 위 방법보다 더 효율적으로 입력처리를 할 수 있다. 

키보드 입력 처리는 Scanner 클래스를 사용하면 더 쉽다.

 

 

자바의 입출력처리를 담당하는 클래스

Node 계열

byte나 char로 가공되지 않은 원시데이터를 직접 처리하는 클래스 계열이다. 입출력의 상위 클래스들인 InputStream, OutputStream, Reader, Writer가 여기 속하며 비효율적으로 입출력한다는 것이 특징이다. 콘솔을 이용할 땐 노드계열을 사용한다.

Filter 계열

노드 계열에서 효율적인 데이터 처리를 위해 추가할 수 있는 클래스 계열이다. InputStreamReader과 BufferedReader, PrintWriter 클래스가 해당된다.

 

 

 

파일 처리

File 클래스는 파일과 디렉토리에 관한 메타데이터를 처리하는 클래스이다. 파일명, 디렉토리명, 파일크기, 읽기모드,쓰기모드, 디렉토리 정보, 파일삭제, 디렉토리 생성 등의 작업을 담당한다.

new File("디렉토리");
new File("파일명");
new File("디렉토리/파일명");
new File("디렉토리","파일명");

File 클래스의 생성자에 다음과 같이 파일명, 디렉토리 객체, 파일경로를 사용하여 메타정보를 알아보기 위한 객체를 생성할 수 있다.

		File f = new File("c:\\Test","IOTest.java");
		
		System.out.println("파일크기: "+ f.length());
		System.out.println("파일이름: "+ f.getName());
		System.out.println("파일경로: "+ f.getPath());
		System.out.println("파일절대경로: "+ f.getAbsolutePath());
		System.out.println("파일이냐?: "+ f.isFile());
		System.out.println("디렉토리이냐?: "+ f.isDirectory());
		System.out.println("파일이 존재? "+ f.exists());
		System.out.println("실행가능하냐: "+ f.canExecute());
		System.out.println("write 가능?: "+ f.canWrite());
		System.out.println("read 가능?: "+ f.canRead());
		//System.out.println(f.delete());

위와같이 File 클래스의 메소드를 사용해 메타정보를 출력할 수 있다.

 

 

파일 입출력

일반 txt 파일에 접근할 땐 char 단위로 처리하는 게 효율적이기 때문에 FileReader 및 FileWriter 같은 Node계열 클래스를 사용해 처리할 수 있다. 여기에 BufferedReader와 PrintWriter와 같은 Filter 계열 클래스를 추가해서 구현하면 더 효율적인 파일 입출력이 가능하다.

이미지 파일과 같은 바이너리 파일에 접근할 땐 byte 단위로만 처리되는 FileInputStream과 FileOutputStream을 사용한다.

 

 

FileWriter을 사용한 텍스트 파일 저장

C드라이브 Test 폴더에 빈 xyz 텍스트 파일을 만들었다. 

		File f = new File("C:\\Test\\xyz.txt");
		PrintWriter out = null;
		try {
			FileWriter writer = new FileWriter(f, true);
			// 필터
			out = new PrintWriter(writer);
			out.print("happy");
			// out.flush();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			out.close();
		}

 File 클래스 객체를 생성한다. 지정한 xyz.txt 파일이 존재하지 않으면 자동으로 파일을 생성한다. FileWriter 생성자의 두번째 인자값으로 true를 적으면 파일에 내용이 새로 추가되는 방식으로 동작하며 false는 덮어쓰기 방식으로 동작한다. 효율적인 데이터 출력을 위해 Filter 계열인 PrintWriter 객체를 사용한다. 코드를 실행하고 xyz.txt 파일을 확인해보면 "happy"가 추가된 것을 볼 수 있다.

 

 

FileInputStream과 FileOutputStream을 사용해 이미지 복사하기

		FileInputStream fis = null;
		FileOutputStream fos = null;
		try {
			File readFile = new File("c:\\Test", "a.jpg");
			File writeFile = new File("c:\\Test", "b.jpg");
			int size = (int)readFile.length();
			byte[] readByte = new byte[size];
			fis = new FileInputStream(readFile);
			fos = new FileOutputStream(writeFile);
			int n = fis.read(readByte);
			fos.write(readByte);
		}catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				fis.close();
				fos.close();
			}catch(IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

파일 경로와 파일명을 이용해 파일 객체를 생성한 뒤 파일 사이즈의 크기만큼 byte 배열을 생성한다. 이미지 파일을 읽고 출력할 수 있도록 byte처리를 담당하는 FileInputStream과 FileOutputStream 객체를 생성한다. 이미지 파일을 읽고 배열에 저장한다. write() 메소드로 배열에 저장된 데이터를 출력한다. 모든 작업이 끝나면 close()로 닫아준다.

 

 

 

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