자바 I/O 01

Input & Output, 즉 입출력
입력은 키보드, 네트워크, 파일 등으로부터 받을 수 있다.
출력은 화면, 네트워크, 파일 등에 할 수 있다.

Java IO도 객체다.

Java IO에서 사용되는 객체는 자바 객체이다.
Java IO에서 제공하는 객체는 어떤 대상으로부터 읽어들여 어떤 대상에게 쓰는 일을 한다.

Decorator 패턴

Decorator 패턴: 장식 패턴, 장식할 대상이 있다.

장식할 대상(주인공): ConcreteComponent
장식: Decorator
마름모 화살표: Decorator는 Component를 가질 수 있다.
Decorator의 필드에 Component를 포함한다는 의미임: 생성자에 초기화가 포함됨
Component를 상속받는 것들도 가질 수 있다.

Java IO는 여러 부분을 조립하여 사용한다.

자바 API: java.io 패키지

Component(장식 대상, 주인공): InputStream, OutputStream, Reader, Writer
- 어떤 대상에게서 읽어들일지, 쓸지를 결정한다.
- 1byte or byte[] 단위로 읽고 쓰는 메서드를 가진다.
- 1char or char[] 단위로 읽고 쓰는 메서드를 가진다.
Decorator(장식)
- 장식은 InputStream, OutputStream, Reader, Writer(Component = 장식 대상, 주인공)를 생성자에서 인자로 받는다
  - 이들이 Component이므로 Decorator 생성자 클래스에서 인자로 받는다.
  - 추상 클래스이므로 new로 객체 생성할 수 없음
- 장식은 다양한 방식으로 읽고 쓰는 메서드를 가진다.
Java IO에서 무엇이 component고 무엇이 decorator인지 구분할 수 있어야 한다.

Java IO의 특수한 개체

System.in: 표준 입력(InputStream), 키보드로부터 입력
System.out: 표준 출력(PrintStream), 화면에 출력
System.err: 표준 에러 출력(PrintStream), 화면에 에러 출력

Java IO 클래스 상속도

사실 UML 상에서 상속을 나타내기 위해서 상속을 하는 Object 방향에 삼각형 화살표 가 있어야 한다.

클래스 이름	설명
Stream으로 끝나는 클래스	byte 단위 입출력 클래스
InputStream으로 끝나는 클래스	byte 단위로 입력을 받는 클래스
OutputStream으로 끝나는 클래스	byte 단위로 출력을 하는 클래스
Reader로 끝나는 클래스	문자 단위로 입력을 받는 클래스
Writer로 끝나는 클래스	문자 단위로 출력을 하는 클래스
File로 시작할 경우(File 클래스 제외)	File로부터 입력이나 출력을 하는 클래스
ByteArray로 시작할 경우	입력 클래스의 경우 byte 배열로부터 읽어들이고, 출력 클래스의 경우 클래스의 내부의 자료구조에 출력을 한 후 출력된 결과를 byte 배열로 반환하는 기능을 가진다.
CharArray로 시작할 경우	입력 클래스의 경우 char 배열로부터 읽어들이고, 출력 클래스의 경우 클래스 내부의 자료구조에 출력을 한 후 출력된 결과를 char 배열로 반환하는 기능을 가진다.
Filter로 시작할 경우	Filter로 시작하는 입출력 클래스는 직접 사용하는 것보다 상속받아 사용하며, 사용자가 원하는 내용만 필터링할 목적으로 사용된다.
Data로 시작할 경우	다양한 데이터형을 입출력할 목적으로 사용한다. 특히 기본형 값(int, float, double 등)을 출력하는데 유리하다.
Buffered로 시작할 경우	프로그램에서 Buffer라는 말은 메모리를 의미한다. 입출력 시에 병목현상을 줄이고 싶을 경우 사용한다.
RandomAccessFile	입력이나 출력을 모두 할 수 있는 클래스로서, 파일에서 임의의 위치의 내용을 읽거나 쓸 수 있는 기능을 제공한다.

생성자/상속관계가 중요하다.

생성자의 인자로 무엇을 받는지가 component와 decorator를 구분하는 방법임.
Class ByteArrayInputStream
- InputStream을 상속받고 있음
- 생성자가 인자로 InputStream, OutputStream, Reader, Writer를 받지 않음: 이 클래스는 주인공임
- byte[] 로부터 읽어들이기 위한 클래스
Clas BufferedInputStream
- InputStream을 상속받고 있음
- 생상자 인자가 InputStream임: 이 클래스는 장식임
Class File
- Decorator도 아니고, component도 아님
Class PipedInputStream
- byte[]를 받으므로 Component 임
- 하지만 생성자 중 하나에서 인자로 받는 PipedOutputStream을 들어가보면 이 클래스는 OutputStream을 상속받고 있다. 그래서 이 클래스는 Decorator로 보기도 함.

예제

Java IO를 잘 다루기 위해서는 API를 꼭 읽어봐야 한다.✨✨✨

키보드로부터 한 줄씩 입력받아 화면에 한 줄씩 출력하시오

이 문제를 해결하려면 어떻게 해야할까?

public class KeyboardIOExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 모든 예외는 편의를 위해 그냥 JVM이 처리하도록 던져버림

        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 
        // 3. 생성자가 알맞게 초기화하도록 완성한다.

        String line = null;
        while((line = br.readLine()) != null) {
            // 2. readLine 메서드는 더이상 입력이 없다면 null을 반환한다.
            // 프로그램 실행 시 cmd + d/ctrl + d를 눌러 null 값이 들어가게 할 수 있음(키보드로부터 EOF, end of file 정보, 즉 더이상 읽을 것이 없다는 것을 전달함)
            System.out.println("읽어들인 값: " + line);
        }
    }
}

1. 문제 분석

키보드: System.in (InputStream, 주인공: component, 어디에서 읽을 것인지)
화면 출력: System.out (PrintStream, 주인공: component, 어디에서 쓸 것인지)
키보드로 입력받는다면 문자를 입력받는다: char 단위 입출력
char 단위 입출력 클래스는 Reader, Writer

2. 필요한 메서드 찾기

한 줄 읽기: BufferedReader클래스는 readLine이라는 메서드를 가지고 있더라
- 더이상 읽을 것이 없다면 null을 반환: While문을 추가하였다.
- decorator 이다
한 줄 쓰기: PrintStream, PrintWriter

3. 생성자 완성하기

BufferedReader()는 빈 생성자가 없음: Reader형 자료를 인자로 받는다(decorator).
- Reader는 추상 클래스이므로 이 클래스의 자식 클래스를 인자로 받게 해야 한다.
- 무엇으로부터 입력받는지 결정하는 것이다: 키보드로부터 입력받는 클래스를 찾아보자
- Class Reader에서 보듯이, direct know subclass들 중 하나가 들어가야 할 것.
  - BufferedReader: 사용 클래스이므로 이 클래스는 아닐 것
  - CharArrayReader: char[]를 받는 component로, 문자로부터 입력받는다.
  - FilterReader: 또 Reader를 받아야
  - InputStreamReader: InputStream을 받는 decorator 클래스, InputStream은 키보드로부터 받는 입력이므로 이 클래스를 사용할 수 있다.

(간단히) 무슨일이 일어나나?

참고 자료: Reading data From keyboard, Java T point

Device buffer는 운영체제가 관리한다: 키보드로 콘솔에 입력하여 엔터를 치지 않은 상태에 여기에 저장되어 있음
Device buffer를 System.in이 받아들인다.
버퍼에 있는 값을 BufferedReader가 한 줄씩 입력받아 자바 프로그램에 전달해 준다.
좀 더 내부적인 작동은 다음 글에.

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자바 I/O 01

Java IO도 객체다.

Decorator 패턴

Java IO는 여러 부분을 조립하여 사용한다.

Java IO의 특수한 개체

Java IO 클래스 상속도

생성자/상속관계가 중요하다.

예제

(간단히) 무슨일이 일어나나?

Written by Lucid

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