파일 입력 스트림 ( 바이트 기반 )

💡 바이트 기반에 입력 스트림을 활용해서 파일에 있는 데이터를 읽어 보자.

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package io.file.ch01;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class MyFileInputStream {

	public static void main(String[] args) {

		// 외부에 있는 파일 데이터를 읽으려면 input 이 필요
		FileInputStream in = null;

		try {
			in = new FileInputStream("a.txt");

			// 1단계
			// int readData = in.read();

			// 2단계
//			System.out.println((char)in.read());
//			System.out.println((char)in.read());
//			System.out.println((char)in.read());

			// 3단계
			// 읽을 데이터가 더이상 없다면 -1 을 반환한다.
			int readData;
			while ((readData = in.read()) != -1) {
				System.out.print((char)readData);
			}

			// 4단계
			// FileInputStream(기반 스트림) 대상에 접근해서 한 바이트 씩 읽어 들이는 기능을 가진다.
			// 1byte -> 127 -128 : a -> 97, A -> 65, 한글은 -> 대 -> ?
			// 한글은 최소 2byte라 글자가 깨짐
			
		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

 

기반 스트림 (Base Stream)이란?

기반 스트림은 데이터 소스와 직접 연결되는 스트림으로, 실제 데이터 읽기나 쓰기 작업을 수행한다. 이 스트림들은 데이터의 실제 입력 소스 (파일, 메모리, 네트워크 연결 등)에 직접 연결되어 데이터를 바이트 단위로 읽거나 쓰는 기본적인 기능을 제공한다.

• 바이트 기반 스트림 : FileInputStream , FileOutputStream , SocketInputStream , SocketOutputStream 등이 있으며, 이들은 바이트 데이터를 처리한다.
• 문자 기분 스트림 : FileReader , FileWriter 등이 있으며, 이들은 문자 데이터를 처리한다.

 

보조 스트림 (Fileter Stream) 이란?

보조 스트림은 기반 스트림 또는 다른 보조 스트림에 연결되어 사용된다. 이 스트림들은 데이터를 변환하거나, 추가 기능을 제공하거나, 성능을 향상시키는 역할을 한다. 보조 스트림은 자체적으로 데이터 소스에 연결되지 않으며, 항상 다른 스트림을 필요로 한다.

• 버퍼링 : BufferedInputStream , BufferedOutputStream , BufferedReader , BufferedWriter 는 내부적으로 버퍼를 사용하여 데이터를 모아서 한 번에 처리한다. 보조 스트림은 자체적으로 데이터 소스에 연결되지 않으며, 항상 다른 스트림을 필요로 한다.
• 데이터 변환 : DataInputStream , DataOutputStream 은 기본 데이터 타입 (int, float, long 등) 을 쉽게 읽고 쓸 수 있게 해준다.
• 객체 직렬화 : ObjectInputStream , ObjectOutputStream 은 객체를 바이트 스트림으로 직렬화하거나 바이트 스트림에서 객체를 복원하는 기능을 제공한다.
• 문자 인코딩 : InputStreamReader , OutputStreamWriter 는 바이트 스트림을 문자 스트림으로 변환하거나 반대의 작업을 할 때 사용되며, 인코등 변환을 처리한다.

 

💡 기반 스트림과 보조스트림에 활용

FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt"); // 기반 스트림
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis); // 보조 스트림

 

데코레이터로 장식 / 데코레이터 패턴

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기반 스트림 + 보조 스트림을 사용해 보자

package io.file.ch01;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class MyBufferedInputStream {

	public static void main(String[] args) {

		// 보조 스트림의 사용 -> 기반 스트림이 필요하다.
		FileInputStream fin = null;
		BufferedInputStream bfin = null;
		
		try {
			// 기반 스트림
			fin = new FileInputStream("a.txt");
			
			// 보조 스트림 (기반 스트림)
			bfin = new BufferedInputStream(fin);
			
			int data;
			while( (data = bfin.read()) != -1 ) {
				System.out.print((char)data);
			}
			
		} catch (Exception e) {
			// 리소스 자원 정리 -> 반대로 -> 열었던 자원에서 순서를 반대로 닫아 주면 된다.
			if(bfin != null) {
				try {
					bfin.close();
				} catch (IOException e1) {
					e1.printStackTrace();
				}
			}
			if(fin != null) {
				try {
					fin.close();
				} catch (IOException e1) {
					e1.printStackTrace();
				}
			}
			
		}
		
	}// end of main

}// end of class

a.txt 파일 ↓

Hello World.
By Tenco.
한글 작성

 

작동 방식

1. 첫번째 read( ) 호출 : BufferedInputStream 은 내부 버퍼를 사용하여 데이터 소스로부터 많은 양의 데이터를 미리 읽는다. (예를 들어 버퍼 크기가 8192바이트일 경우 최대 8192바이트를 읽는다)
2. 데이터 반환 : 사용자가 read( ) 를 호출할 때 마다 BufferedInputStream 은 버퍼에서 한 바이트씩 데이터를 반환한다.
3. 버퍼 재충전 : 버퍼에 있는 모든 데이터가 읽혔다면, 다음 read( ) 호출 때 다시 데이터 소스에서 버퍼 크기만큼 데이터를 읽어 버퍼를 재충전한다.

BufferedInputStream.read()를 호출하여 한 바이트씩 데이터를 읽는다. 이 때, 실제 파일 접근은 버퍼가 비워질 때만 발생하므로 파일 접근 횟수가 줄어들어 성능이 향상된다.