[JAVA] 파일 입력 스트림(바이트 기반)

기반 스트림 (Base Stream)이란 뭘까?

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 기반 스트림: FileReader, FileWriter 등이 있으며, 이들은 문자 데이터를 처리한다.

 

보조 스트림 (Filter 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. 이는 입출력 효율을 대폭 향상시킨다.
• 데이터 변환: DataInputStream, **DataOutputStream**은 기본 데이터 타입(int, float, long 등)을 쉽게 읽고 쓸 수 있게 해 준다.
• 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, 인코딩 변환을 처리한다.

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

기반 스트림 + 보조스트림을 사용해 보자.

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

public class MyFileInputStream {

	public static void main(String[] args) {

		// 외부에 있는 파일 데이터를 읽을려면 input
		FileInputStream in = null;
		BufferedInputStream bin = null;

		try {
			in = new FileInputStream("a.txt"); // 기반 스트림
			bin = new BufferedInputStream(in); // 보조 스트림에 사용 -> 기반 스트림이 필요 하다. 

			
			int data;
			while ((data = in.read()) != -1) {
				System.out.print((char) data);
			}
	

		} catch (Exception e) {
			// 리소스 자원 정리 -> 반대로 -> 열었던 자원에 순서를 반대로 닫아 주면된다. 
			if (bin != null) {
				try {
					bin.close();
				} catch (IOException e1) {
					e1.printStackTrace();
				}
			}
		}
		if (in != null) {
			try {
				in.close();
			} catch (IOException e1) {
				e1.printStackTrace();
			}
		}

	}

}

 

a.txt 파일

실행 결과______

 

작동 방식

1. 첫 번째 read() 호출: **BufferedInputStream**은 내부 버퍼를 사용하여 데이터 소스로부터 많은 양의 데이터를 미리 읽는다(예를 들어, 버퍼 크기가 8192바이트일 경우 최대 8192바이트를 읽음).
2. 데이터 반환: 사용자가 **read()**를 호출할 때마다, **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.