09. Java I/O

Last updated - 2024년 11월 21일 Edit Source

    인프런의 부부 개발단 토토님의 즐거운 자바 강의를 정리한 내용


    # Java I/O

    I/O는 Input, Output이다.

    • Input & Output, 입출력
    • 입력은 키보드, 네트워크, 파일 등으로부터 받을 수 있음
    • 출력은 화면, 네트워크 파일 등에 할 수 있음

    Java IO도 객체다.

    • Java IO에서 제공하는 객체는 자바 세상에서 사용되는 객체이다.
    • Java IO가 제공하는 객체는 어떤 대상으로부터 읽어들여, 어떤 대상에게 쓰는 일을 한다.

    # Decorator 패턴

    

    • Java IO는 조립되어 사용되도록 만들어졌다.
      • Decorator 패턴으로 만들어졌다.
      • 연관관계 UML에 대한 참조는 여기
      • 그냥 화살표는 일반화, 마름모는 집합관계
      • Decorator는 Component를 가질 수 있다.
        • 이 말은 Decorator의 생성자는 Component를 받아들일 수 있게 되어있다는 것
        • 이 말은 컴포넌트를 상속받고 있는 것들도 가질 수 있다. (ConcreteComponent)
    • 강사님 표현에 따르면 ConcreteComponent가 주인공, Decorator가 장식

    주인공과 장식을 구분할 수 있어야 한다.

    • 장식은 InputStream, OutputStream, Reader, Writer를 생성자에서 받아들인다.
      • 이 네 가지가 Component 역할을 수행
      • 추상 클래스라 new로 인스턴스 생성 불가
    • 주인공은 어떤 대상에게서 읽어들일지, 쓸지를 결정
    • 주인공은 1byte or byte[] 단위로 읽고 쓰는 메서드를 가짐
    • 주인공은 1char or char[] 단위로 읽고 쓰는 메서드를 가짐
    • 장식은 다양한 방식으로 읽고 쓰는 메서드를 가짐

    Java IO 클래스는 생성자가 중요하다.

    • 장식(Decorator)은 InputStream, OutputStream, Reader, Writer를 생성자에서 받아들인다. 주인공은 생성자에서 위 4개를 받아들이지 않는다.

    정리하자면, InputStream, OutputStream, Reader, Writer이 생성자에 있으면 Decorator(장식) 없으면 ConcreteComponent(주인공)


    # Java IO의 특수한 객체

    System 클래스 api를 참고하자.

    • System.in : 표준 입력 (InputStream)
    • System.out : 표준 출력 (PrintStream)
    • System.err : 표준 에러 출력 (PrintStream)

    예를 들어, System 클래스의 in 필드의 타입은 InputStream이다.


    # Java IO의 클래스 상속도

    Java api I/O 문서를 참고하면서 보자.

    • 4가지 추상 클래스 InputStream, OutputStream, Reader, Writer가 가장 중요
      • 들어가서 보면 public abstract class InputStream이라고 보일 것

    Java IO 클래스 이름이 굉장히 중요하다.


    클래스 이름기능
    Stream으로 끝나는 클래스byte 단위 입출력 클래스
    InputStream으로 끝나는 클래스byte 단위로 입력을 받는 클래스
    OutputStream으로 끝나는 클래스byte 단위로 출력을 하는 클래스
    Reader로 끝나는 클래스문자 단위로 입력을 받는 클래스
    Writer로 끝나는 클래스문자 단위로 출력을 하는 클래스
    File로 시작할 경우
    (File 클래스 제외)
    File로부터 입력이나 출력을 하는 클래스
    ByteArrary로 시작할 경우입력 클래스의 경우 byte 배열로부터 읽어 들이고,
    출력 클래스의 경우 클래스 내부의 자료구조에 출력을
    한 후 출력된 결과를 byte 배열로 반환하는 기능을 가짐
    CharArray로 시작할 경우입력 클래스의 경우 char 배열로부터 읽어 들이고,
    출력 클래스의 경우 클래스 내부의 자료구조에 출력을
    한 후 출력된 결과를 char 배열로 반환하는 기능을 가짐
    Filter로 시작할 경우Filter로 시작하는 입출력 클래스는 직접 사용하는 것
    보다는 상속받아 사용하며, 사용자가 원하는 내용만
    필터링할 목적으로 사용됨
    Data로 시작할 경우다양한 데이터 형을 입출력 할 목적으로 사용한다.
    특히 기본형 값 (int, float, double 등)을 출력하는데
    유리하다.
    Buffrered로 시작할 경우프로그램에서 Buffer라는 말은 메모리를 의미한다.
    입출력 시에 병목현상을 줄이고 싶을 경우 사용한다.
    RandomAccessFile입력이나 출력을 모두 할 수 있는 클래스로써, 파일에서
    임의의 위치의 내용을 읽거나 쓸 수 있는 기능을 제공

    # BufferedReader 클래스

    키보드로부터 한 줄씩 입력받고, 한 줄씩 화면에 출력하시오.

    • 키보드 : System.in은 주인공, InputStream 타입
    • 화면 : System.out은 주인공, PrintStream 타입
    • 키보드로 입력받는다는 것은 문자를 입력받는 것, char 단위 입출력
      • char 단위 입출력 클래스는 Reader, Writer

    • 한줄 읽기 : BufferedReader 클래스는 readLine() 메서드를 이용해 한 줄씩 입력 받음
      • 더 이상 읽어들일 것이 없으면(EOF, End Of File) null 반환
    • 한줄 쓰기 : PrintStream, PrintWriter
    • BufferedReader 클래스의 생성자를 보면 Reader.in이 들어와야하네. 얘는 장식이네
      • InputStream, OutputStream, Reader, Writer은 추상 클래스라서 인스턴스 생성이 불가능했잖아? 그럼 Reader를 상속받는 어떤 녀석을 찾아야겠네.

    • Reader를 상속받는 InputStreamReader 클래스의 생성자를 보면 InputStream이 들어오네.
    • System.in이 주인공이고, 타입이 InputStream이었으니까 딱 맞네!

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    import java.io.BufferedReader;  
    import java.io.IOException;  
    import java.io.InputStreamReader;  
      
    public class KeyboardIOExam {  
        public static void main(String[] args) throws IOException {  
    
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));  
            String line = null;  
            while ((line = br.readLine()) != null) {  
                System.out.println("읽어들인 값 : " + line);  
            }  
        }  
    }
    
    • 종료하려면 cmd + d 누르면 EOF라고 알려줘서 null 반환받고 프로그램 종료

    # File 클래스

    • java.io.File 클래스는 파일의 크기, 파일의 접근 권한, 파일의 삭제, 이름 변경 등의 작업을 할 수 있는 기능을 제공

      • 주의해야 할 것은 디렉토리(폴더) 역시 파일로써 취급됨
    • 여기서도 역시 주인공이 중요하다.

    • txt 파일로부터 한 줄씩 입력받아 화면에 출력한다.

      • 입력 주인공 : 파일, 출력 주인공 : 화면
    • 키보드로부터 한 줄씩 입력받아 파일에 출력한다.

      • 입력 주인공 : 키보드, 출력 주인공 : 파일
    • txt 파일로부터 한 줄씩 입력받아 다른 파일에 한 줄씩 출력한다.

      • 입력 주인공 : 파일, 출력 주인공 : 파일

    File 클래스 생성자

    생성자내용
    File(File parent, String child)parent 디렉토리에 child 라는 파일에 대한 File 객체 생성
    File(String child)child 라는 파일에 대한 File 객체 생성
    File(String parent, String child)parent 디렉토리에 child 라는 파일에 대한 File 객체 생성
    • 파일 인스턴스를 만들었다고, 실제 폴더에 파일이 생성되는 것은 아니다.

    File 클래스 중요 메서드

    메서드내용
    boolean canRead()파일이 읽기 가능하면 true, 아니면 false 반환
    boolean canWrite()파일이 쓰기 가능하면 true, 아니면 false 반환
    boolean createNewFile()지정한 파일이 없을 경우 파일 생성
    boolean delete()파일 삭제, 디렉토리일 경우에는 비어있을 경우에 삭제
    void deleteOnExit()JVM이 종료될 때 파일을 삭제
    boolean exists()파일이 존재하면 true, 없으면 false
    String getAbsolutePath()파일의 절대 경로를 문자열로 반환
    String getCanonicalPath()파일의 전체 경로를 문자열로 반환
    String getName()파일이나 디렉토리의 이름 반환
    String getParent()부모 경로에 대한 경로명을 문자열로 반환
    File getParentFile()부모 디렉토리를 File의 형태로 반환
    String getPath()파일의 경로를 문자열의 형태로 반환
    boolean isDirectory()디렉토리면 true, 아니면 false 반환

    예제 - java Fileinfo

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    import java.io.File;  
    import java.io.IOException;  
      
    public class FileInfo {  
        public static void main(String[] args) {  
            if (args.length != 1) {  
                System.out.println("사용법 : FileInfo 파일이름");  
                System.exit(0);  
            }   // if end  
      
            File f = new File(args[0]);  
      
            // 파일이 존재할 경우  
            if (f.exists()) {  
                System.out.println("length : " + f.length());  
                System.out.println("canRead : " + f.canRead());  
                System.out.println("canWrite : " + f.canWrite());  
                System.out.println("getAbsolutePath : " + f.getAbsolutePath());  
      
                try {  
                    System.out.println("getCanonicalPath : " + f.getCanonicalPath());  
                } catch (IOException e) {  
                    System.out.println(e);  
                }  
      
                System.out.println("getName : " + f.getName());  
                System.out.println("getParent : " + f.getParent());  
                System.out.println("getPath : " + f.getPath());  
            }  
      
            // 파일이 존재하지 않을 경우  
            else {  
                System.out.println("파일이 존재하지 않습니다.");  
            }  
        }  
    }
    

    예제 - java FileDelete

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    import java.io.File;  
      
    public class FileDelete {  
        public static void main(String[] args) {  
            if (args.length != 1) {  
                System.out.println("사용법 : java FileDelete 파일이름");  
                System.exit(0);  
            }   // if end  
      
            File f = new File(args[0]);  
              
            if (f.exists()) {  
                boolean deleteflag = f.delete();  
                if(deleteflag)  
                    System.out.println("파일 삭제를 성공하였습니다.");  
                else  
                    System.out.println("파일 삭제를 실패하였습니다.");  
            } else {  
                System.out.println("파일이 존재하지 않습니다.");  
            }  
        }  
    }
    

    예제 - FileList

    • ls -la 같은거
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    public class FileList {  
        public static void main(String[] args) {  
            File file = new File("/Users/jaeyoon/Desktop");  
            printFiles(file);  
        }  
      
        private static void printFiles(File file) {  
            if (file.isDirectory()) {  
                File[] files = file.listFiles();  
                for (int i = 0; i < files.length; i++) {  
                    System.out.println("[dir] - " + files[i]);  
                    printFiles(files[i]);  
                }  
            } else {  
                System.out.println(file.getName());  
            }  
        }  
    }
    

    예제 - 임시파일 생성

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    import java.io.File;  
    import java.io.IOException;  
      
    public class TempFile {  
        public static void main(String[] args) {  
            try {  
                File f = File.createTempFile("tmp_", ".dat");  
                System.out.println(f.getAbsolutePath());  
                System.out.println("10초 동안 멈춰있습니다.");  
      
                try {  
                    Thread.sleep(10000); // 10초 동안 프로그램 멈춤  
                } catch (InterruptedException e) {  
                    System.out.println(e);  
                }  
      
                f.deleteOnExit();   // JVM이 종료될 때 임시파일을 자동으로 삭제  
            } catch (IOException e) {  
                System.out.println(e);  
            }  
        }  
    }
    
    // /var/folders/mc/pg8hsl1s6ng960_zspk455cc0000gn/T/tmp_17714656951715397422.dat
    //  10초 동안 멈춰있습니다.
    

    # IO Stream

    • byte나 char의 흐름을 IO Stream이라 한다.
    • byte의 흐름은 Byte Stream
      • 추상 클래스
      • InputStream, OutputStream
      • byte 단위 입출력 클래스는 전부 InputStream, OutputStream의 후손
    • char의 흐름을 Char Stream
      • 추상 클래스
      • Reader, Writer
      • char 단위 입출력 클래스는 전부 Reader, Writer의 후손

    • read(byte[])가 아니라 read(char[])

    • write(byte[])가 아니라 write(char[])

    # InputStream


    InputStream이 가지는 중요 메서드

    메서드명내용
    int available() throws IOException현재 읽을 수 있는 바이트 수 반환
    void close() throws IOException입력 스트림 닫음
    int read() throws IOException입력 스트림에서 한 바이트 읽어서 int로 반환
    더이상 읽을 내용 없으면 -1 반환
    int read(byte buf[]) throws IOException입력 스트림에서 buf[] 크기만큼 읽어 buf에 저장하고 읽은 바이트 수 반환
    더이상 읽을 내용 없으면 -1 반환
    int skip(long numBytes) throws IOExceptionnumBytes로 지정된 바이트 무시, 무시된 바이트 수 반환

    # InputStream - read()


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    import java.io.IOException;  
    import java.io.InputStream;  
      
    public class InputStreamExam01 {  
        public static void main(String[] args) {  
            InputStream in = null;  
            try {  
                int data = in.read();  
            } catch (IOException e) {  
                System.out.println("io 오류 : " + e);  
            } finally {  
                try {  
                    in.close();  
                } catch (Exception e) {  
                    System.out.println("io 오류 : " + e);  
                }  
            }  
        }  
    }
    

    위의 코드를 보면, InputStream 클래스는 byte 단위 입출력이라면서 read() 메서드는 왜 정수형 int일까?

    Q. byte 단위로 읽어들이는 read() 메서드가 왜 byte를 return 하지 않고 int를 return 하나?

    • A. 1byte의 범위인 (00000000 ~ 11111111) 만으로는 EOF를 표현할 수 있는 방법이 없어서.

    1byte가 표현할 수 있는 값은 8bits니까 00000000 ~ 1111111 중 하나이다. 만약 byte를 return 한다면 이 범위 중 하나의 값을 가졌을 것이다. 만약 파일 크기가 100byte라면 1byte씩 100번 읽어들이면 될 것임을 알 수 있는데, 파일 크기를 모른다면 몇 번 만큼 읽어야 할까?

    그래서 파일의 마지막임을 알릴 EOF(End Of File)이라는 것이 필요하게 되었다. 이 EOF를 표현하기 위해 정수 -1을 사용하려고 했는데 1byte로 이를 표현할 수 있는가? 그래서 int형이 4byte니까 이를 이용하여 EOF를 표현한 것이다.

    • int(4byte) 1 : 00000000 00000000 00000000 00000001
    • 1의 보수 : 11111111 11111111 11111111 11111110
    • 2의 보수
      • 1의 보수 + 1
      • 11111111 11111111 11111111 11111111 = -1

    # InputStream OutputStream


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    import java.io.FileOutputStream;  
    import java.io.OutputStream;  
      
    public class HelloIO01 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            OutputStream out = new FileOutputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/hello01.dat");  
            out.write(1); // 0000 0000  0000 0000   0000 0000   0000 0001  
            out.write(255);  
            out.write(0);  
            out.close();  
        }  
    }
    
    • 3 바이트 크기의 파일이 생성됨. 1바이트씩 3번이니까

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    import java.io.FileInputStream;  
    import java.io.InputStream;  
      
    public class HelloIO02 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            InputStream in = new FileInputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/hello01.dat");  
            int i1 = in.read();  
            System.out.println(i1); // 1  
            int i2 = in.read();  
            System.out.println(i2); // 255  
            int i3 = in.read();  
            System.out.println(i3); // 0  
            int i4 = in.read();  
            System.out.println(i4); // -1, 파일의 끝 EOF        in.close();  
        }  
    }
    
    • 3바이트 파일을 3번 읽으니까 정상적으로 값이 나옴
    • 1번 더 읽으려고 하면 -1이 나옴. EOF니까

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    import java.io.FileInputStream;  
    import java.io.InputStream;  
      
    public class HelloIO02 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            InputStream in = new FileInputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/hello01.dat");  
            int buf = -1;  
            while ((buf = in.read()) != -1) {  
                System.out.println(buf);  
            }  
            in.close();  
        }  
    }
    
    • 이렇게 하면 EOF 전까지 계속 출력해주는거임

    # Reader Writer


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    public class HelloIO03 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            Writer out = new FileWriter("/Users/jaeyoon/Desktop/hello.txt");  
            out.write((int)'a');  
            out.write((int)'h');  
            out.write((int)'!');  
            out.close();  
        }  
    }
    
    • 결과물로 저장된 hello.txt 파일의 크기는 3byte가 나온다.
    • 하지만, 가, 나, 다와 같이 저장하면 파일의 크기가 9byte가 나온다.

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    import java.io.FileReader;  
    import java.io.Reader;  
      
    public class HelloIO04 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            Reader in = new FileReader("/Users/jaeyoon/Desktop/hello.txt");  
            int ch = -1;  
            while ((ch = in.read()) != -1) {  
                System.out.println((char)ch);  
            }  
            in.close();  
        }  
    }
    
    // 가
    // 나
    // 다
    

    # Stream 흐름

    • Java IO는 다양하게 연결할 수 있다.
    • 이때 IO 스트림은 생성자에 들어온 것을 토대로 읽어들인다.
    • readLine() 메서드를 실행하면 BufferedReader가 생성자에 있는 Reader의 read() 메서드를 계속 호출 -> InputStreamReader의 생성자에 있는 InputStream의 read() 메서드 계속 호출 -> FileInputStream은 File에서 계속 읽어옴
    • buffer가 한 줄 가득차면 내보냄

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    import java.io.FileOutputStream;  
    import java.io.OutputStreamWriter;  
    import java.io.PrintWriter;  
      
    public class HelloIO05 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            PrintWriter out = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/my.txt")));  
            out.println("hello");  
            out.println("world");  
            out.println("!!!!");  
            out.close();  
        }  
    }
    
    • FileOutputStream은 “/Users/jaeyoon/Desktop/my.txt"에 저장
    • FileOutputStream은 write(int); int의 마지막 byte만 저장
    • OutputStreamWriter는 생성자에 들어온 OutputStream의 write()를 이용하여야 한다.
    • OutputStreamWriter는 write(int); int의 끝부분 char를 저장
    • PrintWriter는 생성자에 들어온 OutputStreamWriter의 write() 메서드를 이용하여야 한다.
    • PrintWriter는 println(문자열); 문자열을 출력

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    import java.io.BufferedReader;  
    import java.io.FileInputStream;  
    import java.io.InputStreamReader;  
      
    public class HelloIO06 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/my.txt")));  
            String line = null;  
            while ((line = in.readLine()) != null) {  
                System.out.println(line);  
            }  
            in.close();  
        }  
    }
    

    # Composite 패턴

    • Composite 패턴이란 객체들의 관계를 트리 구조로 구성하여 부분-전체 계층을 표현하는 패턴으로, 사용자가 단일 객체와 복합 객체 모두 동일하게 다루도록 하는 것이다.
    • 인터페이스가 아니라 추상클래스가 되어도 상관없다.
    • Folder와 File은 둘 다 모두 공통적으로 가지고 있는 FileComponent를 상속받게 된다.
    • 추가적으로, Folder는 FileComponent를 가질 수 있다.( 마름모로 연결되어 있으니까 )
    • Folder나 File을 공통인 FileComponent로 봄으로써 일체화시킨다는 의미
    • 링크 참고하기
    • 자바 IO는 데코레이터 패턴이라고 했는데, 위에 세 가지 부분 Component, ConcreateComponent, Decorater 부분을 보면 Composite 패턴과 닮았다는 것이 보일 것이다.

    코드 예시보기
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    public abstract class Node {  
        private String name;  
        public Node(String name) {  
            this.name = name;  
        }  
    
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
    
        public void setName(String name) {  
            this.name = name;  
        }  
    
        public abstract long getSize();  
        public abstract boolean isFolder();  
    }
    

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    public class File extends Node {  
        private long size;  
        public File(String name, long size) {  
            super(name);  
            this.size = size;  
        }  
    
        @Override  
        public long getSize() {  
            return this.size;  
        }  
    
        @Override  
        public boolean isFolder() {  
            return false;  
        }  
    }
    

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    public class Folder extends Node { 
    	private List<Node> nodes;
        public Folder(String name) {  
            super(name);  
            nodes = new ArrayList<>();  
        }  
    
        public void add(File file) {  
            nodes.add(file);  
        }  
    
        public void add (Folder folder) {  
            nodes.add(folder);  
        }  
    
        @Override  
        public long getSize() {  
            long total = 0L;
            for (int i = 0; i < nodes.size(); i++) {
    	        total = total + nodes.get(i).getSize();
            }
            return total;  
        }  
    
        @Override  
        public boolean isFolder() {  
            return true;  
        }  
    }
    


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    public class CompositePatternDemo {  
        public static void main(String[] args) {  
            File f1 = new File("file1", 10L);  
            File f2 = new File("file2", 20L);  
            File f3 = new File("file3", 30L);  
    
            Folder folder1 = new Folder("folder1");  
            Folder folder2 = new Folder("folder2");  
    
            folder1.add(f1);  
            folder1.add(folder2);  
    
            folder2.add(f2);  
            folder2.add(f3);  
            System.out.println(folder1.getSize());  
        }  
    }
    
    • 결과적으로, File과 Folder를 추상 클래스인 Node를 상속받으면서 Node 취급하여 일체화시켜서 처리할 수 있게 되었음
    • folder1의 크기를 물어봤는데, folder1은 파일인 f1과 폴더인 folder2의 합이다.
    • folder2는 다시 파일인 f2와 f3이다.
    • 따라서, 출력은 최종적으로 크기 60이 나온다.

    # Decorator 패턴 실습

    • Shape를 상속받으면서 Shape를 가지지는 않는 Circle과 Rectangle이 주인공
      • 장식할 대상
    • Shape를 가질 수 있는 ShapeDecorator, RedShapeDecorator가 장식
    • Demo 코드를 보자.
      • Shape shape = new RedShapeDecorator(new RedShapeDecorator(new Rectangle()));
      • InputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream("a.txt"));
        • Shape –> InputStream (추상클래스)
        • Rectangle –> FileInputStream
        • RedShapeDecorator –> DataInputStream
    코드 예시보기
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    public abstract class Shape {  
        public abstract void draw();  
    }
    

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    public class Circle extends Shape {  
        @Override    
        public void draw() {  
            System.out.println("Shape : Circle");  
        }  
    }
    

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    public class Rectangle extends Shape {  
        @Override    
        public void draw() {  
            System.out.println("Shape : Rectangle");  
        }  
    }
    

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    public class ShapeDecorator extends Shape {  
        protected Shape decoratedShape;  
      
        public ShapeDecorator(Shape decoratedShape) {  
            this.decoratedShape = decoratedShape;  
        }  
      
        public void draw() {  
            decoratedShape.draw();  
        }  
    }
    

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    public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {  
        public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {  
            super(decoratedShape);  
        }  
      
        @Override  
        public void draw() {  
            setRedBorder(decoratedShape);  
        }  
      
        private void setRedBorder(Shape decoratedShape) {  
            System.out.println("Red ============== Start");  
            decoratedShape.draw();  
            System.out.println("Red ============== End");  
        }  
    }
    

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    public class DecoratorPatternDemo {  
        public static void main(String[] args) {  
            Shape circle = new Circle();  
      
            // 빨간색으로 장식할 대상이 Circle        
            Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());  
            Shape greenCircle = new GreenShapeDecorator(new Circle());  
            Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());  
      
            System.out.println("Circle with normal border");  
            circle.draw();  
      
            System.out.println("\nCircle of red border");  
            redCircle.draw();  
      
            System.out.println("\nCircle of green border");  
            greenCircle.draw();  
      
            System.out.println("\nRectangle of red border");  
            redRectangle.draw();  
        }  
    }
    

    # DataStream

    • 기본형 타입과 문자열을 읽고 쓸 수 있다.
    • DataInputStream, DataOutputStream
    • Stream, 흐름에 맞게 순서대로 출력 및 입력 !

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    public class HelloIO07 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            // 이름, 국어, 영어, 수학, 총점, 평균 점수를 /Users/jaeyoon/Desktop/score.dat 파일에 저장  
            String name = "kim";  
            int kor = 90;  
            int eng = 50;  
            int math = 70;  
            double total = kor + eng + math;  
            double avg = total / 3.0;  
      
            DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/score.dat"));  
            out.writeUTF(name);  
            out.writeInt(kor);  
            out.writeInt(eng);  
            out.writeInt(math);  
            out.writeDouble(total);  
            out.writeDouble(avg);  
      
            out.writeUTF(name);  
            out.writeInt(kor);  
            out.writeInt(eng);  
            out.writeInt(math);  
            out.writeDouble(total);  
            out.writeDouble(avg);  
            out.close();  
        }  
    }
    

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    public class HelloIO08 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            // 이름, 국어, 영어, 수학, 총점, 평균 점수를 /Users/jaeyoon/Desktop/score.dat 파일에서 읽기  
            DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/score.dat"));  
            printStudent(in);  
            printStudent(in);  
            in.close();  
        }  
      
        private static void printStudent(DataInputStream in) throws IOException {  
            String name = in.readUTF();  
            int kor = in.readInt();  
            int eng = in.readInt();  
            int math = in.readInt();  
            double total = in.readDouble();  
            double avg = in.readDouble();  
      
            System.out.println(name);  
            System.out.println(kor);  
            System.out.println(eng);  
            System.out.println(math);  
            System.out.println(total);  
            System.out.println(avg);  
        }  
    }
    // kim
    // 90
    // 50
    // 70
    // 210.0
    // 70.0
    // kim
    // 90
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    // 210.0
    // 70.0
    

    # ByteArrayStream

    • byte[]에 데이터를 읽고 쓰기
    • ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
    • 생성자에 아무것도 안받는 것은 “메모리에 쓴다는 의미”
    코드 예시보기
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    public class HelloIO09 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            int data1 = 1;  
            int data2 = 2;  
            // 메모리 상에 저장한다  
            ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();  
            out.write(data1);   // data1의 마지막 1 byte만 저장  
            out.write(data2);   // data2의 마지막 1 byte만 저장  
            out.close();  
      
            byte[] array = out.toByteArray();  
            System.out.println(array.length);  
            System.out.println(array[0]);  
            System.out.println(array[1]);  
        }  
    }
    // 2
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    // 2
    

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    public class HelloIO10 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            byte[] array = new byte[2];  
            array[0] = (byte)1;  
            array[1] = (byte)2;  
      
            ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(array);  
            int read1 = in.read();  
            int read2 = in.read();  
            int read3 = in.read();  
            in.close();  
      
            System.out.println(read1);  
            System.out.println(read2);  
            System.out.println(read3);  
        }  
    }
    // 1
    // 2
    // -1
    

    # CharArray

    • char[]에 데이터를 읽고 쓰기
    • CharArrayReader, CharArrayWriter

    # StringReader, StringWriter

    • 문자열 쓰고 읽기
    • 생성자에 아무것도 안받는 것은 “메모리에 쓴다는 의미”
    코드 예시보기
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    public class HelloIO11 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            StringWriter out = new StringWriter();  
            out.write("hello");  
            out.write("world");  
            out.write("!!!");  
            out.close();  
      
            String str = out.toString();  
            System.out.println(str);  
        }  
    }
    // helloworld!!!
    

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    public class HelloIO12 {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            StringReader in = new StringReader("helloworld!!!");  
            int ch = -1;  
            while ((ch = in.read()) != -1) {  
                System.out.print((char)ch);  
            }  
            in.close();  
        }  
    }
    // helloworld!!!
    


    # ObjectStream, 직렬화

    • ObjectIntputStream, ObjectOutputStream
    • 직렬화 가능한 대상을 읽고 쓸 수 있다.
    • 직렬화 가능한 대상은 기본형 타입 or java.io.Serializable 인터페이스를 구현하고 있는 객체이다.
      • 아무 객체나 읽고 쓸 수 있는 것이 아니다.
      • Serializable 인터페이스는 메서드가 하나도 없어서 구현만 해주면 된다.
      • 이렇게 메서드가 하나도 없는 인터페이스를 Mark Interface라고 하는데 이는 메소드 구현목적이 아니라 표시만 해두는 기능에 주 목적이 있다.

    객체 직렬화는 객체를 write 하게 되면, 객체가 byte의 흐름으로 바뀌어서 다른 장소로 전송될 수 있게 되는 것이다. 전송되는 공간은 파일이나 메모리 같은 것이 있다. 전송받은 곳에서는 객체의 byte의 흐름을 다시 역직렬화를 통하여 객체로 만들게 된다.


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    public class ObjectOutputExam {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            User user = new User("uni@example.com", "신재윤", 1996);  
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/user.dat"));  
            out.writeObject(user);  
            out.close();  
        }  
    }
    

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    public class ObjectInputExam {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/user.dat"));  
            User user = (User)in.readObject();  
            in.close();  
            System.out.println(user);  
        }  
    }
    
    // User{email='uni@example.com', name='신재윤', birthYear=1996}
    

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    public class ObjectOutputExam {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            User user1 = new User("uni@example.com", "신재윤", 1996);  
            User user2 = new User("zzzzz@example.com", "홍길동", 1986);  
            User user3 = new User("asdfasdf@example.com", "둘리", 1972);  
            ArrayList<User> list = new ArrayList<>();  
            list.add(user1);  
            list.add(user2);  
            list.add(user3);  
      
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/userlist.dat"));  
            out.writeObject(list);  
            out.close();  
        }  
    }
    

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    public class ObjectInputExam {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("/Users/jaeyoon/Desktop/userlist.dat"));  
            ArrayList<User> list = (ArrayList)in.readObject();  
            in.close();  
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {  
                System.out.println(list.get(i));  
            }  
        }  
    }
    
    // User{email='uni@example.com', name='신재윤', birthYear=1996}
    // User{email='zzzzz@example.com', name='홍길동', birthYear=1986}
    // User{email='asdfasdf@example.com', name='둘리', birthYear=1972}
    

    # 얕은복사 깊은복사



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    public class ObjectInputOutExam {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            User user1 = new User("uni@example.com", "신재윤", 1996);  
            User user2 = new User("zzzzz@example.com", "홍길동", 1986);  
            User user3 = new User("asdfasdf@example.com", "둘리", 1972);  
            ArrayList<User> list = new ArrayList<>();  
            list.add(user1);  
            list.add(user2);  
            list.add(user3);
    
    		ArrayList<User> list2 = list;  
    		  
    		for (int i = 0; i < list2.size(); i++) {  
    		    System.out.println(list2.get(i));  
    		}
    
    		list.remove(2);
    		System.out.println(list.size());
    		System.out.println(list2.size());
        }
    }
    
    // User{email='uni@example.com', name='신재윤', birthYear=1996}
    // User{email='zzzzz@example.com', name='홍길동', birthYear=1986}
    // User{email='asdfasdf@example.com', name='둘리', birthYear=1972}
    // 2
    // 2
    
    • 이와 같은 코드는 list배열이 list2에 복사된 것 일까? 아니다.
    • 기존 list에 있는 내용을 복사하는 것이 아니라 기존 list를 참조하는 것을 동일하게 참조하는 것이다.
      • 그래서, list.remove(2) 하면 동일한 참조니까 같이 사라지는 것


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    public class ObjectInputOutExam {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            User user1 = new User("uni@example.com", "신재윤", 1996);  
            User user2 = new User("zzzzz@example.com", "홍길동", 1986);  
            User user3 = new User("asdfasdf@example.com", "둘리", 1972);  
            ArrayList<User> list = new ArrayList<>();  
            list.add(user1);  
            list.add(user2);  
            list.add(user3);
    
    		ArrayList<User> list2 = new ArrayList<>();  
    		  
    		for (int i = 0; i < list2.size(); i++) {  
    		    list2.add(list.get(i));  
    		}
    
    		list.remove(2);
    		System.out.println(list.size());
    		System.out.println(list2.size());
        }
    }
    
    • 그렇다면 이런 상황은 어떠할까? 깊은 복사인가?
    • list만 새로 만들었을 뿐이지, User 객체 자체가 복사되는 것은 아니다. User가 바뀌면 역시 바뀌는 것이라서 얕은 복사이다.

    메서드 안 뺀 버전

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    public class ObjectInputOutExam {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            User user1 = new User("uni@example.com", "신재윤", 1996);  
            User user2 = new User("zzzzz@example.com", "홍길동", 1986);  
            User user3 = new User("asdfasdf@example.com", "둘리", 1972);  
            ArrayList<User> list = new ArrayList<>();  
            list.add(user1);  
            list.add(user2);  
            list.add(user3);  
      
            ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();  
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bout);  
            out.writeObject(list);  
            out.close();  
            bout.close();  
      
            list.remove(2);  
      
            byte[] array = bout.toByteArray();  
      
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(array));  
            ArrayList<User> list2 = (ArrayList)in.readObject();  
            in.close();  
      
            for (int i = 0; i < list2.size(); i++) {  
                System.out.println(list2.get(i));  
            }  
        }  
    }
    
    // User{email='uni@example.com', name='신재윤', birthYear=1996}
    // User{email='zzzzz@example.com', name='홍길동', birthYear=1986}
    // User{email='asdfasdf@example.com', name='둘리', birthYear=1972}
    

    메서드 뺀 버전

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    public class ObjectInputOutExam {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            User user1 = new User("uni@example.com", "신재윤", 1996);  
            User user2 = new User("zzzzz@example.com", "홍길동", 1986);  
            User user3 = new User("asdfasdf@example.com", "둘리", 1972);  
            ArrayList<User> list = new ArrayList<>();  
            list.add(user1);  
            list.add(user2);  
            list.add(user3);  
      
            ArrayList<User> list2 = copy(list);  
      
            for (int i = 0; i < list2.size(); i++) {  
                System.out.println(list2.get(i));  
            }  
        }  
      
        private static ArrayList<User> copy(ArrayList<User> list) throws IOException, ClassNotFoundException {  
            ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();  
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bout);  
            out.writeObject(list);  
            out.close();  
            bout.close();  
      
            byte[] array = bout.toByteArray();  
      
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(array));  
            ArrayList<User> list2 = (ArrayList)in.readObject();  
            in.close();  
            return list2;  
        }  
    }
    
    • 이렇게, list가 참조하는 User 객체 자체를 직렬화하여 byte[]로 만들어놓는 것이다. Deep Copy! 이러고 나중에 역직렬화해서 사용하면 된다. 진짜 인스턴스가 두 쌍이 되는 것이다.
    • 객체 직렬화를 이용하여 객체를 복사하는 예제!
    • 다시 한 번 말하면, 직렬화가 가능하다는건 기본형 타입이거나 Serializable 인터페이스를 구현하고 있는 객체!

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