JAVA 노드 스트림 & 보조 스트림

노드 스트림

• I/O : Data의 입력과 출력 ⇒ input & output
• 데이터는 한 쪽에서 주고 한 쪽에서 받는 구조로 되어 있음
  • 이 때 입력과 출력의 엔드 포인트를 노드라고 칭함
  • 두 노드를 서로 연결하여 데이터를 전송할 수 있는 개념 : 스트림(Stream)

스트림

• 두 노드(엔드포인트)를 연결하여 데이터를 전송하는 개념
• 단방향 통신
• 하나의 스트림으로 입력과 출력을 같이 처리 불가능

노드의 종류

• 키보드
• 모니터
• 메모리
• 파일
• 데이터베이스
• 네트워크

노드 스트림의 종류

• 스트림을 통해 흐르는 데이터 타입에 따라서
  • XXStream → 바이트를 처리
  • XXer → 캐릭터를 처리
• 방향에 따라서
  • InputStream, Reader → 입력
  • OutputStream, Writer → 출력
• 노드 타입에 따라서
  • 키보드, File → InputStream
  • 모니터, File, ByteArray Pipe → OutputStream
  • 키보드, File, CharArray, String, Pipe → Reader
  • 모니터, File, CharArray, String, Pipe → Writer

InputStream Interface 의 주요 메서드

• read()

/**
* byte 하나를 읽어서 int로 반환한다. 더 이상 읽을 값이 없으면 -1을 리턴한다.
*/
public abstract int read() throws IOExcpeiton;

/**
* 데이터를 읽어서 b를 채우고 읽은 바이트의 개수를 리턴한다. 0이 리턴되면 더 이상 읽을 값이 없는 상태.
*/
public int read(byte b[]) throws IOException;

/**
* 최대 len만큼 데이터를 읽어서 b의 offset부터 b에 저장하고 읽은 바이트 개수를 리턴한다. 따라서 len+offset은 b의 크기 이하여야 한다.
*/
public int read(byte b[], int offset, int len) throws IOException;

• close()

/**
* 스트림을 종료해서 자원을 반납한다.
*/
public void close() throws IOException;

Reader Interface 주요 메서드

• read()

/**
* char 하나를 읽어서 int로 반환한다. 더 이상 읽을 값이 없으면 -1을 리턴한다.
*/
public int read() throws IOExcpeiton;

/**
* 데이터를 읽어서 cbuf를 채우고 읽은 문자의 개수를 리턴한다. 0이 리턴 되면 더 이상 읽을 값이 없는 상황이다.
*/
public int read(char cbuf[]) throws IOException;

/**
* 최대 len만큼 데이터를 읽어서 cbuf의 off부터 cbuf에 저장하고 읽은 char 개수를 리턴한다. 따라서 len+off는 cbuf의 크기 이하여야 한다.
*/
public int read(char cbuf[], int off, int len) throws IOException;

/**
* 데이터를 읽어서 target에 저장한다. target은 cbuf를 대체한다.
*/
public int read(java.nio.CharBuffer target) throws IOException;

• close()

/**
* 스트림을 종료해서 자원을 반납한다.
*/
public void close() throws IOException;

OutputStream Interface 의 주요 메서드

• write()

/**
* b의 내용을 byte로 출력한다.
*/
public abstract void write(int b) throws IOExcpeiton;

/**
* b를 문자열로 변환해서 출력한다.
*/
public void write(byte b[]) throws IOException;

/**
* b의 off 부터 off+len-1만큼을 문자열로 변환해서 출력한다.
*/
public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException;

• close()

/**
* 스트림을 종료해서 자원을 반납한다. close() 는 내부적으로 flush() 를 호출한다.
*/
public void close() throws IOException;

• flush()

/**
* 버퍼가 있는 스트림에서 버퍼의 내용을 출력하고 버퍼를 비운다.
*/
public void flush() throws IOException;

Writer Interface 주요 메서드

• read()

/**
* b의 내용을 char로 출력한다.
*/
public void write(int c) throws IOExcpeiton;

/**
* cbuf를 문자열로 변환해서 출력한다.
*/
public void write(char cbuf[]) throws IOException;

/**
* cbuf의 off 부터 off + len - 1 만큼을 문자열로 변환해서 출력한다.
*/
abstract public void write(char cbuf[], int off, int len) throws IOException;

/**
* str을 출력한다.
*/
public void write(String str) throws IOException;

/**
* str의 off부터 off+len-1만큼을 출력한다.
*/
public void write(String str, int off, int len) throws IOException;

• append()

/**
* csq를 출력하고 Writer를 리턴한다.
*/
public Writer append(CharSequence csq) throws IOException;

/**
* csq의 start부터 end 까지를 출력하고 Writer를 리턴한다.
*/
public Writer append(CharSequence csq, int start, int end) throws IOException;

• close()

/**
* 스트림을 종료해서 자원을 반납한다. close() 는 내부적으로 flush() 를 호출한다.
*/
public void close() throws IOException;

• flush()

/**
* 버퍼가 있는 스트림에서 버퍼의 내용을 출력하고 버퍼를 비운다.
*/
public void flush() throws IOException;

보조 스트림

• 노드 스트림만 사용하는 경우는 많이 없음
• 보조 스트림 : Filter Stream, Processing Stream
  • 다른 스트림에 부가적인 기능을 제공하는 스트림
• 스트림 체이닝 활용 가능 : 필요에 따라 여러 보조 스트림을 연결해서 사용하는 것

/**
* 생성은 이전 스트림을 생성자의 파라미터에 연결해서 사용한다.
*/

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

• 보조 스트림을 close 하는 경우에 노드 스트림도 close 가 호출됨
• 보조 스트림 만으로는 스트림을 구성할 수 없음. 무조건 한 개의 노드 스트림 필요

보조 스트림 제공 기능 예시

• 문자 set 변환
• Buffering
• 기본 데이터 형의 전송
• 객체 입출력

종류

기능	byte 기반	char 기반
byte 스트림을 char 스트림으로 변환	InputStreamReader OutputStreamReader
버퍼링을 통한 속도 향상	BufferedInputStream BufferedOutputStream	BufferedReader BufferedWriter
객체 전송	ObjectInputStream ObjectOutputStream

사용할 스트림을 결정하는 과정

1. 노드가 무엇인가?
2. 타입은 문자열인가 바이트인가?
3. 방향이 무엇인가?
4. 추가 기능이 필요한가?

ex) 영화 파일을 빠른 속도로 이동시키려면?

1. 노드는 File
2. byte로
3. 읽고, 쓴다 : FileInputStream, FileOutputStream
4. 속도를 향상 시켜볼까? : BufferedInputStream, BufferedOutputStream