파일 입력 스트림(바이트 기반)

기반 스트림 (Base Stream)

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.

 

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보조 스트림 (Filter Stream)

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, BufferedWriter는 내부적으로 버퍼를 사용하여 데이터를 모아서 한 번에 처리한다. 이는 입출력 효율을 대폭 향상시킨다.
• 데이터 변환: DataInputStream, DataOutputStream은 기본 데이터 타입(int, float, long 등)을 쉽게 읽고 쓸 수 있게 해 준다.
• 객체 직렬화: ObjectInputStream, ObjectOutputStream은 객체를 바이트 스트림으로 직렬화하거나 바이트 스트림에서 객체를 복원하는 기능을 제공한다.                                    
• 문자 인코딩: InputStreamReader, OutputStreamWriter는 바이트 스트림을 문자 스트림으로 변환하거나 반대의 작업을 할 때 사용되며, 인코딩 변환을 처리한다.

 

기반 스트림과 보조 스트림에 활용

package io.file.ch01;

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

public class MyBufferedInputStream {

	public static void main(String[] args) {

		// 보조 스트림의 사용 -> 반드시 기반 스트림이 필요하다.
		FileInputStream fin = null;
		BufferedInputStream bfin = null;

		try {
			// 기반 스트림
			fin = new FileInputStream("a.txt");
			// 보조 스트림(기반 스트림)
			bfin = new BufferedInputStream(fin);

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

		} catch (Exception e) {
			// 리소스 자원 정리 -> 반대로 -> 열었던 자원의 순서를 반대로 닫아 주면 됨.
			if (bfin != null) {
				try {
					bfin.close();
				} catch (IOException e1) {
					e1.printStackTrace();
				}

			}

			if (fin != null) {
				try {
					fin.close();
				} catch (IOException e1) {
					e1.printStackTrace();
				}
			}
		}

	} // end of main

} // end of class

 

작동 방식

1. 첫 번째 read() 호출: BufferedInputStream은 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, BufferedInputStream은 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.