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Day41 Java프로그래밍 기초(File I/O)

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By 이건학
17 분읽는 시간

파일 입출력

1.java.io.File 클래스

  • File클래스는 디렉토리나 파일을 다룰 때 사용하는 클래스이다.

    현재디렉토리 조회

    • 현재디렉토리 조회 ```java public class Test{ public static void main(String[] agrs){ File currentDir = new File("./src/main/jave"); System.out.printf("폴더명: %s\n", currentDir.getName()); System.out.printf("경로: %s\n", currentDir.getPath()); System.out.printf("절대경로: %s\n", currentDir.getAbsolutePath()); System.out.printf("계산된 절대경로: %s\n", currentDir.getCanonicalPath()); //디렉토리에 전체 크기를 나타낸다. // 없는 디렉토리의 경우 0 System.out.printf("총크기: %d\n", currentDir.getTotalSpace()); System.out.printf("남은크기: %d\n", currentDir.getFreeSpace()); System.out.printf("가용크기: %d\n", currentDir.getUsableSpace()); // 디렉토리(폴더), 파일 등의 설정을 true/false로 반환함 // 없는 디렉토리/파일일 경우 false를 return System.out.printf("디렉토리여부: %b\n", currentDir.isDirectory()); System.out.printf("파일여부: %b\n", currentDir.isFile()); System.out.printf("감춤폴더: %b\n", currentDir.isHidden()); System.out.printf("존재여부: %b\n", currentDir.exists()); System.out.printf("실행가능여부: %b\n", currentDir.canExecute()); } } ```

    생성 및 삭제

    • 디렉토리 생성 및 삭제 ```java public class Test{ public static void main(String[] agrs){ File dir = new File("temp2"); if(dir.mkdir()) { /* 디렉토리 생성 : 지정된 경로가 존재해야함 */ } else if (dir.mkdirs()){ /*디렉토리 생성 : 지정된 경로가 없으면 경로를 만들고 생성 */} else { /* false */ } if (dir.delete()){ /* 디렉토리 삭제 */ } } } ```
    • 파일 생성은 createNewFile() 메서드를 사용한다.
    • 파일 생성시 이미 존재하는 파일이면 false를 반환한다.
    • 파일 생성경로에 디렉토리가 없다면 false를 반환한다.
    • 파일 삭제는은 delete() 메서드를 사용한다. ```java public class Test{ public static void main(String[] agrs){ File file = new File("temp2/b/test.txt"); File dir = file.getParentFile(); // 디렉토리가 없으면 먼저 생성 dir.mkdirs(); // 이후 파일을 생성 file.createNewFile(); //이후 파일을 지우기 file.delete(); } } ```

    디렉토리 조회하기

    • 현재 폴더의 디렉토리 탐색은 생성자에 "."를 추가한다. ```java public class Test{ public static void main(Stirng[] args){ File dir = new File("."); //현재 디렉토리 정보 전체 출력 File[] files = dir.listFiles(); for (File file : files) { System.out.printf("%s %s %12d %s\n", file.isDirectory() ? "d" : "-", new Date(file.lastModified()), file.length(), file.getName()); } } } ```
    • 필터를 적용할 수 있다. ```java public class Test { public static void main(Stirng[] args) { File dir = new File("."); // // class JavaFilter implements FilenameFilter{ // public boolean accet(File file){ // return file.getName().endsWith(".java") && file.isfile(); // } // } //현재 디렉토리 정보 전체 출력 File[] files = dir.listFiles(file -> file.getName().endWith(".java") && file.isFile()); for (File file : files) { System.out.printf("%s %12d %s\n", file.isDirectory() ? "d" : "-", file.length(), file.getName()); } } } ```

    • 2.Byte Stream

    FileOutputStream

    • 객체를 인스턴스 할 때 설정한 파일명으로 파일이 만들어진다. ```java FileOutputStream 객체명 = new FileOutputStream("파일명"); ```
    • write(int): 1바이트를 출력한다.
    • write(byte[]) : 1바이트 배열을 출력한다.
    • write(byte[], offset, len) : offset 지점 부터 len 까지 byte[]을 출력한다. ```java public class Test{ public static void main(String[] args){ FileOutputStream out = new FileOutputStream(); byte[] bytes = {0x7a, 0x6b, 0x5c, 0x4d, 0x3e, 0x2f, 0x30}; out.write(0x7a6b5c4d); // 0X4d만 출력(1byte)만 출력한다. out.write(bytes); // 7a 6b 5c 4d 3e 2f 30 out.write(bytes, 2, 3);// 5c 4d 3e out.close(); } } ```
    • 문자열을 출력할 때는 인코딩에 주의를 해야한다.
    • 문자열 인코딩 설정을 String.getBytes() 단계에서 설정한다.
    • 문자열 인코딩은 UCS2 -> UTF-8이다.(단, 윈도우는 UCS2 -> MS949) ```java public class Test{ public static void main(String[] args){ String str = new String("AB가각"); byte[] bytes_default = str.getBytes(); //41 42 ea b0 80 ea b0 81 byte[] bytes_UTF_8 = str.getBytes("UTF-8"); //41 42 ea b0 80 ea b0 81 byte[] bytes_MS949 = str.getBytes("MS949"); //41 42 b0 a1 b0 a2 byte[] bytes_UTF_16BE= str.getBytes("UTF-16BE"); //00 41 00 42 ac 00 ac 01 byte[] bytes_UTF_16LE = str.getBytes("UTF-16LE"); //41 00 42 00 00 ac 01 ac FileOutputStream out = new FileOutputStream(test.txt); out.write(bytes /* 필요한 인코딩 타입*/); out.close(); } } ```

    FileInputStream

    • 객체를 인스턴스 할 때 설정한 파일명으로 입력을 한다.
    • 더 이상 읽을 것이 없으면 -1을 return한다. ```java FileInputStream 객체명 = new FileInputStream("파일명"); ```
    • read(int): 1바이트를 입력한다.
    • read(byte[]) : 1바이트 배열을 입력한다.
    • read(byte[], offset, len) : offset 지점 부터 len 까지 byte[]에 입력한다. ```java public class Test{ public static void main(String[] args){ // test.text = 7a 6b 5c 4d 3e 2f 30 FileInputStream in = new FileInputStream(); byte[] buf = new byte[10000]; int b = in.read(); // 7a in.read(buf,0,2); // 6b 5c in.read(buf); // 4d 3e 2f 30 in.close(); } } ```
    • 문자열을 입력할 때는 디코딩에 주의를 해야한다.
    • 문자열 디코딩을 read단계에서 실행하면, 인코더에 따라 읽어야하는 바이트 숫작가 달라진다.
    • 문자열을 생성할 때 인코더에 대한 매개변수를 넘겨주는 것이 편리한다. ```java String str = new String(but, 시작, 끝, 인코더정보); ```
    • 문자열 인코딩은 UCS2 -> UTF-8이다.(단, 윈도우는 UCS2 -> MS949) ```java public class Test{ public static void main(String[] args){ FileInputStream in = new FileInputStream("sample/인코더정보.txt"); byte[] buf = new byte[10000]; int count = in.read(buf); String str = new String(buf, 0, count, 인코더정보); in.close(); } } ```

    3.Character Stream

    FileWriter

    • 객체를 인스턴스 할때 설정한 파일명으로 파일이 만들어진다.
    • JVM은 문자 데이터를 다룰 때 UCS2(UTF16BE, 2바이트) 유니코드를 사용한다. ```java FileWriter 객체명 = new FileWriter("파일명"); ```
    • write(int): 2바이트를 출력한다. ```java public class Test{ public static void main(String[] args){ Charset charset_MS949 = Charset.forName("MS949"); FileWriter out = new FileWriter("temp/test2.txt", charset_MS949); out.write(0xac00); //text 파일 : b0 a1 Charset charset_UTF16BE = Charset.forName("UTF-16BE"); out = new FileWriter("temp/test2.txt", charset_UTF16BE); out.write(0xac00); //text 파일 : ac 00 } } ```
    • write(char[]) : 2바이트 배열을 출력한다. ```java public class Test { public static void main(String[] args){ FileWriter out = new FileWriter("temp/test2.txt"); char[] chars = new char[] {'A', 'B', 'C', '0', '1', '2', '가', '각', '간', '똘', '똥'}; // FileOutputStream 은 byte[] 을 출력하지만, // FileWriter 는 char[] 을 출력한다. out.write(chars); // 문자 배열 전체를 출력한다. // 당연히 UCS2를 JVM 환경 변수 'file.encoding'에 설정된 문자 코드표에 따라 변환하여 출력한다. // JVM이 입출력 문자 코드표로 UTF-8을 사용한다면 // 영어는 1바이트로 변환되어 출력될 것이고, // 한글은 3바이트로 변환되어 출력될 것이다. // JVM(UCS2) File(UTF-8) // 00 41 ==> 41 // 00 42 ==> 42 // 00 43 ==> 43 // 00 30 ==> 30 // 00 31 ==> 31 // 00 32 ==> 32 // ac 00 ==> ea b0 80 // ac 01 ==> ea b0 81 // ac 04 ==> ea b0 84 // b6 18 ==> eb 98 98 // b6 25 ==> eb 98 a5 out.close(); } } ```
    • write(char[], offset, len) : 2바이트 배열을 offset부터 len개 출력한다. ```java public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { FileWriter out = new FileWriter("temp/test2.txt"); char[] chars = new char[] {'A','B','C','가','각','간','똘','똥'}; out.write(chars, 2, 3); // 2번 문자부터 3 개의 문자를 출력한다. out.close(); } } ```
    • write(str) : 문자열을 출력한다. ```java public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { FileWriter out = new FileWriter("temp/test2.txt"); String str = new String("AB가각"); out.write(str); out.close(); } } ```

    FileReader

    • 객체를 인스턴스 할때 설정한 파일명으로 읽는다.. ```java FileReader 객체명 = new FileReader("파일명","인코더 정보"); ```
    • 파일 데이터를 읽을 때 인코더 정보를 알려줘야 한다.
    • 출력 스트림 객체를 생성할 때 파일의 문자 집합을 지정하면,JVM 환경 변수 'file.encoding'에 설정된 문자집합을 무시한다. ```java public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { FileReader in = new FileReader("sample/ms949.txt", Charset.forName("MS949")); // 41 42 b0 a1 b0 int ch1 = in.read(); // 41 => 0041('A') int ch2 = in.read(); // 42 => 0042('B') int ch3 = in.read(); // b0 a1 => ac00 => '가' int ch4 = in.read(); // b0 a2 => ac01 => '각' in.close(); System.out.printf("%04x, %04x, %04x, %04x\n", ch1, ch2, ch3, ch4); // 0041 0042 ac00 ac01 } } ```
    • 더이상 읽을 데이터가 없으면 -1을 return한다. ```java public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { FileReader in = new FileReader("sample/utf8.txt"); // 41 42 ea b0 80 ea b0 81 int ch; while ((ch = in.read()) != -1) { System.out.printf("%04x ", ch); //0041 0042 ac00 ac01 } in.close(); } } ```
    • buf에 read을 하면 buf가 full상태 일때 까지 읽어드린다.
    • read에서 리턴 값은 읽은 문자의 개수이다. 바이트의 개수가 아니다 ```java public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { FileReader in = new FileReader("temp/test2.txt"); char[] buf = new char[100]; // read(버퍼의주소) int count = in.read(buf); // File(UTF-8) JVM(UCS2) // 41 ==> 00 41 // 42 ==> 00 42 // 43 ==> 00 43 // 30 ==> 00 30 // 31 ==> 00 31 // 32 ==> 00 32 // ea b0 80 ==> ac 00 // ea b0 81 ==> ac 01 // ea b0 84 ==> ac 04 // eb 98 98 ==> b6 18 // eb 98 a5 ==> b6 25 in.close(); System.out.printf("%d\n", count); // 4 for (int i = 0; i < count; i++){ System.out.printf("%c(%04x)\n", buf[i], (int)buf[i]); // A(0041) // B(0042) // 가(ac00) // 각(ac01) }}} ```
    • read(buffer) : 문자열을 buffer크기 만큼 읽어 드린다. ```java public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { FileReader in = new FileReader("temp/test2.txt"); char[] buf = new char[100]; int count = in.read(buf); // char 배열에 담을 때 UTF-16BE 코드 값으로 변환한다. String str = new String(buf, 0, count); // 그래서 String 객체를 만들 때 문자집합을 지정할 필요가 없다. in.close(); System.out.printf("[%s]\n", str); } } ```
    • read(buffer, offset, count) : 문자열을 buffer배열에서 [offset,offset+count)까지 할당한다. ```java public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { FileReader in = new FileReader("temp/test2.txt"); char[] buf = new char[100]; // read(버퍼의주소, 저장할위치, 읽을바이트개수) // => 리턴 값은 실제 읽은 문자의 개수이다. int count = in.read(buf, 10, 40); // 40개의 문자를 읽어 10번 방부터 저장한다. in.close(); System.out.printf("%d\n", count); for (int i = 0; i < 20; i++) System.out.printf("%c(%04x) \n", buf[i], (int) buf[i]); System.out.println(); } } ```

    4.Data Stream

    • Data I/O stream은 File I/O stream을 상속받아 사용한다.

    DataOutputStream

    • writeUTF() : UTF 문자열을 출력한다.
    • writeInt() : 숫자를 출력한다.
    • writeboolean() : 논리값을 출력한다. ```java public class Test{ class Member{ public String member; public int age; public boolean gender; } public static void main(String[] args) throws Exception { DataFileOutputStream out = new DataFileOutputStream("temp/test4_2.data"); Member member = new Member(); member.name = "AB가각간"; member.age = 27; member.gender = true; // 인스턴스의 값을 출력하라! // 1) 이름 출력 out.writeUTF(member.name); // 2) 나이 출력 (4바이트) out.writeInt(member.age); // 3) 성별 출력 (1바이트) out.writeBoolean(member.gender); out.close(); } } ```
    • readUTF() : UTF 문자열을 입력한다.
    • readInt() : 숫자를 입력한다.
    • readboolean() : 논리값을 입력한다. ```java public class Test{ class Member{ public String member; public int age; public boolean gender; } public static void main(String[] args) throws Exception { DataFileInputStream in = new DataFileInputStream("temp/test4_2.data"); Member member = null; member = new Member(); // 1) 이름 읽기 member.name = in.readUTF(); // 2) 나이(int) 읽기 member.age = in.readInt(); // 3) 성별 읽기 member.gender = in.readBoolean(); in.close(); } } ```

    5.Buffer Stream

    Buffer 사용개념

    • 데이터를 입출력에 걸리는 시간은 데이터를 찾는 시간과 데이터를 입력하는 시간이다.
    • 데이터를 찾는 시간은 주기억장치와 램에 접근하는 시간이며, 입출력 시간의 대부분을 차지한다.
    • Data Stream의 read()는 1바이트 씩 찾고 가져오기 때문에 시간이 과다하게 소요된다.
    • 한번 조회할때 많은 데이터를 가져오는것이 시간절약 측면에서 유리하다.
    • 데이터 조회시간과 한번에 읽을 데이터의 양은 logN의 상관관계를 가진다.
    • 서버의 경우 1MB정도의 데이터 조회는 서버컴퓨터에 과부하를 야기한다.
    • 데이터 탐색 시간과 데이터의 양의 최적점은 8Kb정도 이다.
    • 그렇기 때문에 buffer Stream은 8kb를 한번에 가져오고, 필요하면 더 가져온다.
    • 버퍼의 기본 사용은 다음과 같다. ```java public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { BufferedFileInputStream in = new BufferedFileInputStream("temp/jls.pdf"); int b; int callCount = 0; while ((b = in.read()) != -1) callCount++; // 파일을 끝까지 읽는다. // => BufferedFileInputStream의 read() 메서드는 // FileInputStream에서 상속 받은 메서드를 이용하여 // 바이트 배열로 데이터를 왕창 가져온 다음 // 그 배열에서 1바이트를 리턴한다. // => 그 이후에는 바이트 배열의 데이터가 떨어질 때까지 /// 계속 바이트 배열에서 값을 꺼내 리턴해 준다. // => 바이트 배열의 값이 떨어지면 // 다시 바이트 배열 단위로 데이터를 읽어 온다. // 그래서 1바이트 씩 읽더라도 그렇게 속도가 떨어지지 않는 것이다. in.close(); } } ```
    bitcamp
    bitcamp, git, java
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