Java Basic - IO Stream

IO(InputOutput) Stream

• Decorator Pattern으로 구현되어 있음

IO Stream 구분

• IO 대상 기준 : Input Stream, Output Stream
• 자료의 종류 : Byte 단위 Stream, 문자 단위 Stream
• Stream 기능 : 기반 Stream, 보조 Stream

Stream 종류

1. Byte 단위 Stream

   • InputStream
   • OutputStream

2. 문자 단위 Stream

   • Reader
   • Writer

표준 입출력

• System 클래스의 표준 입출력 멤버

  public class System{
    public static PrintStream out;
    public static InputStream in;
    public static PrintStream err;
  }

Byte 단위 Stream

• Byte 단위로 자료를 읽고 씀(동영상, 음악파일 등)
• Function(Input)
  • int read() : 입력 스트림으로부터 1byte 읽고 Byte 리턴, 읽을게 없다면 -1 Return
  • int read(byte[] b) : 읽은 Byte들을 배열 b에 저장하고, 실제로 읽은 Byte 수를 리턴
• Function(Output)
  • void write(int b) : b의 끝 1byte를 출력 버퍼에 보낸다.
  • void wirte(byre[] b) : 배열 b의 모든 Byte를 보낸다.
  • void flush() : 출력 버퍼를 비운다.

File Stream

• FileInputStream : File이 없는 경우 예외 발생
• FileOutputStream : File이 없는 경우 파일 생성하여 출력

public class InputOutputStream {
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("입력 ");
        try {
            int i;
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
            while((i = isr.read()) != '끝') {
                System.out.print((char) i);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
} 

문자 기반 Stream

• 2 Byte씩 처리해야 함

File Stream

• FileReader

• FileWriter

  public class ReaderWriterStream {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileReader fis = new FileReader("src/reader.txt");
  //        FileInputStream fis = new FileInputStream("src/reader.txt");
  //        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
        int i;
        while((i = fis.read())!= -1){
            System.out.println((char)i);
        }
        fis.close();
    }
  }

보조 Stream

• 실제로 읽고 쓰는 Stream이 아닌 보조적인 기능을 추가하는 Stream
• FilterInputStream과 FileOutputStream이 보조 Stream의 상위 클래스
  • pretected FilterInputStream(InputStream in)
  • public FilterOutputStream(OutputStream out)

종류

• InputStreamReader(InputStream is) : Byte를 문자 기반으로 읽어들인다.

• Buffered Stream : 내부에 8192byte 배열을 가지고 있어, 읽거나 쓸 때 속도가 빠름.

  • BufferedInputStream(InputStream is)
  • BufferedOutputStream(OutputStream os)
  • String readLine() : Line Feed('\n')와 Carriage Return('\r')을 제거해주고 한 줄을 읽어 들인다.

• Data Stream : 자료가 저장된 상태 그대로 자료형을 유지하며 읽기, 쓰기 기능을 제공하는 Stream

  • DataInputStream
  • DataOutputStream

public class SubStream{
    public static void main(String[] args){
        try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream("data.txt");
                DataOutputStream dos = new DataOutputStream(fos);
                FileInputStream fis = new FileInputStream("data.txt");
                DataInputStream dis = new DataInputStream(fis)){

            dos.writeByte(100);
            dos.write(100);
            dos.writeChar('A');
            dos.writeUTF("안녕하세요");

            System.out.println(dis.readByte());
            System.out.println(dis.read());
            System.out.println(dis.readChar());
            System.out.println(dis.readUTF);

        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();            
        }
    }
}

직렬화(Serialization)

• 인스턴스의 상태를 그대로 저장하거나 Network로 전송하고
  이를 다시 복원(Deserialization) 하는 방식

• 보조 Stream

• Object Stream 사용

  • ObjectInputStream
  • ObjectOutputStream
  • readObject, writeObject

• 직렬화를 위해서는 해당 클래스에 Serializable Interface를 사용하여 명시해야 된다.

  class Person implements Serializable{   // 구현 코드가 없는 mark interface
    String name;
    transient String job;   // transient 키워드, 해당 코드는 직렬화하지 말라는 의미
  }

• External Interface를 이용하여 읽기, 쓰기에 대해 정의할 수 있다.

  • writeExternal, readExternal 함수 Override

Others

File Class

• 파일 개념을 추상화한 클래스
• Function
  • boolean exist() : 해당 파일이 존재하는지 여부
  • boolean createNewFile() : 새로운 File 생성
  • boolean mkdir() : 새로운 Directory 생성
  • boolean mkdirs() : 경로 상에 없는 모든 Directory 생성
  • boolean delete() : File or Directory 삭제

RandomAccessFile Class

• 입출력 클래스 중 유일하게 파일 입출력을 동시에 할 수 있는 클래스
• 파일 포인터가 있어서 읽고 쓰는 위치의 이동이 가능함
• Function
  • seek() : 해당 위치로 이동

Decorator Pattern

Fastcampus_박은종

• Component : 최상위 클래스

• ConcreteComponent : Component 자식 클래스, 기반 Class(Component)

• Decorator : Component 자식 클래스, 보조 Class(Component)

• ConcreteDecoratorA, B : Decorator 자식 클래스.
  Operation의 경우, Decorator 클래스의 Operation을 실행하고, 다른 기능을 추가한다.

  abstract class Component{
    abstract void operation();
  }
  class ConcreateComponent extends Component{
    void operation(){
        // 실행 코드
    }
  }
  class Decorator extends Component{
    Component component;
    public Decorator(Component component){
        this.component = component;
    }
  
    public void operation(){
        this.component.operation();
    }
  }
  
  class ConcreateDecoratorA extends Decorator{  
    public ConcreateDecoratorA(Component component){  
      super(component);  
    }  
    public void operation(){  
      super.operation();  
      // 추가 실행 코드  
    }  
  }
  

Reference

• Fastcampus 강의(박은종)