(자바) 자바 I/O 기본 *자바의 신 DAY 10

1. Java I/O 기본 구조

1.1 Stream의 분류

자바의 입출력 스트림은 크게 두 가지 계열로 나뉩니다.

• 바이트 스트림(Byte Stream)
  • 최상위 클래스: InputStream, OutputStream
  • 1바이트 단위로 입출력
  • 대상: 파일, 네트워크, 이미지, 바이너리 등
• 문자 스트림(Character Stream)
  • 최상위 클래스: Reader, Writer
  • 2바이트 유니코드 문자 단위로 입출력
  • 대상: 텍스트 기반 입출력

1.2 공통 특징

• Closeable 인터페이스 구현: 스트림은 외부 자원을 사용하므로 명시적으로 close() 호출 필요.
• Flushable 인터페이스: OutputStream, Writer 등 출력 스트림은 버퍼에 데이터를 모았다가 flush()로 전송 가능.

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2. 주요 클래스 기능 및 차이

2.1 InputStream / OutputStream

 

클래스	주요 메서드	설명
InputStream	read(), read(byte[]), close()	1바이트씩 또는 배열 단위로 읽음
OutputStream	write(int), write(byte[]), flush()	바이트 단위 출력. flush는 버퍼의 내용을 강제로 출력

 

→ 예: FileInputStream, BufferedInputStream, ByteArrayOutputStream 등

2.2 Reader / Writer

 

클래스	주요 메서드	설명
Reader	read(), read(char[]), close()	유니코드 문자 단위 읽기
Writer	write(int), write(char[]), flush()	문자 단위 출력 + flush
Writer	append(CharSequence)	Appendable 구현으로 문자열 추가 가능

 

→ 예: FileReader, BufferedReader, StringWriter, PrintWriter 등

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3. Buffered 계열 클래스

3.1 BufferedInputStream / BufferedReader

• 버퍼를 활용한 I/O 성능 개선
• 내부 버퍼(byte[] 또는 char[])에 읽고, 거기서 한 줄씩 읽는 방식
• BufferedReader.readLine() 은 한 줄 단위로 읽기 때문에 많이 사용됨
• Scanner보다 더 빠르다 (I/O 처리 기준)

3.2 Scanner와의 차이

 

항목	BufferedReader	Scanner
속도	빠름	상대적으로 느림
사용성	단순 텍스트 라인 처리	다양한 자료형 파싱 지원
정규표현식	지원 안함	지원함

 

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4. Java 7부터 추가된 NIO.2 (java.nio.file.Files)

4.1 주요 장점

• 간단한 API
• 파일 전체 읽기/쓰기, 디렉토리 조작, 속성 확인 등 많은 기능 지원
• Paths.get() + Files 조합으로 매우 간결하게 코드 작성 가능

4.2 자주 쓰이는 메서드

// 전체 파일을 String으로 읽기
String content = new String(Files.readAllBytes(Paths.get("file.txt")), StandardCharsets.UTF_8);

// 한 줄씩 읽기
List<String> lines = Files.readAllLines(Paths.get("file.txt"), StandardCharsets.UTF_8);

// 파일 쓰기 (기존 내용 덮어씀)
Files.write(Paths.get("file.txt"), "내용".getBytes());

4.3 NIO vs 기존 I/O

 

항목	java.io	java.nio.file (NIO.2)
방식	Stream 기반 순차 처리	채널 및 버퍼 기반
비동기 지원	불가	가능 (AsynchronousFileChannel)
API 단순성	복잡	간결함

 

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5. 최근 발전: Java 11~21 I/O 주요 변화

5.1 Java 11 이후의 주요 추가

• Files.readString(Path) / Files.writeString(Path, String)
  → 문자열 전체를 더 쉽게 다룰 수 있음 (Java 11)

String s = Files.readString(Path.of("a.txt")); // Java 11
Files.writeString(Path.of("a.txt"), "내용");   // Java 11

• InputStream.transferTo(OutputStream out)
  → 스트림 복사를 더 쉽게 (Java 9 이상)

try (InputStream in = new FileInputStream("a.txt");
     OutputStream out = new FileOutputStream("b.txt")) {
    in.transferTo(out);
}

 

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6. 주요 설계 및 실무 포인트

6.1 리소스 관리

• try-with-resources (Java 7+)

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"))) {
    String line = reader.readLine();
}

• 자동으로 close() 처리 → 리소스 누수 방지

6.2 flush()의 의미

• OutputStream 또는 Writer는 내부에 버퍼가 있음
• flush()는 버퍼의 내용을 강제로 출력 (파일, 네트워크 등)
• BufferedWriter나 PrintWriter에선 주기적으로 flush 필요

writer.write("Hello");
writer.flush();  // 안 하면 바로 안 써질 수 있음

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7. InputStream vs Reader 차이점 정리

 

항목	InputStream	Reader
처리 단위	바이트 (byte)	문자 (char, 2byte)
대상	바이너리 파일, 이미지 등	텍스트 파일
인코딩 처리	직접 처리 필요	자동 인코딩 처리
대표 클래스	FileInputStream, BufferedInputStream	FileReader, BufferedReader

 

→ 바이너리는 InputStream, 텍스트는 Reader

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8. 요약 및 결론

자바에서 I/O를 다룰 때 고려할 점

• Stream은 바이트 / 문자 계열로 구분됨
• 버퍼링은 속도 향상을 위해 중요
• 자바 7 이후 NIO의 Files, Paths 클래스 사용이 권장됨
• 자바 11 이상이면 readString, writeString 등으로 한결 더 간결
• close()는 반드시 처리하거나 try-with-resources로 자동화
• flush()는 출력 버퍼 강제 비우기

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부록: 참고 클래스 구조

java.io
│
├── InputStream (abstract)
│   ├── FileInputStream
│   └── BufferedInputStream
│
├── OutputStream (abstract)
│   ├── FileOutputStream
│   └── BufferedOutputStream
│
├── Reader (abstract)
│   ├── FileReader
│   └── BufferedReader
│
├── Writer (abstract)
│   ├── FileWriter
│   └── BufferedWriter