📁 자바에서는 어떻게 파일 입출력을 할까?

📌 Streaming API 유래와 파일 I/O

과거에는 장비를 사용할 때 각각의 장비에 맞는 I/O API를 사용해야 했다.
각 디바이스에 따라 데이터 I/O를 할 수 있는 함수가 달랐다.

그래서 개발자는 각 장비별로 데이터 I/O의 사용법을 학습하고 물어봐야하는 문제가 있었다.

 

이를 해결하기 위해서 나온것이 있었으니..

 

장비제어를 하기위해 Device Driver(장비 드라이브 : H/W 제조사에서 제공 / 자기네 장비 제어할 때 호출할 function이 들어있는 app 제공 (.dll)) 설치해서 제어한다.

 

[drive(이끌다) - 장비 진단 통제 제어하기 위함]

 

덕분에 개발자는 장비에 상관없이 일관된 방법으로 데이터 I/O를 할 수 있게 되었다.

 

📌 Binary file vs Text file

이 두개의 파일의 가장 큰 차이는 전용 App을 사용해서 읽어야하냐 그렇지 않냐이다.

 

📌 Java에서 사용하는 파일 입출력에 관하여

FileOutputStream의 write() 메서드는 파라미터로 받은 int 값 중에서 맨 하위 1byte만 출력한다.

(앞에있는 3바이트는 날려버린다)

 

Q. 그러면 어떻게 온전한 값으로 출력하죠?

A. 비트 이동시키면 된다.

 

ex) int no = 1000; > 00 00 03 E8

맨 앞의 바이트를 맨 뒤로출력
두 번째 바이트 맨 뒤로 출력
세 번째 바이트 맨 뒤로 출력

 

 이렇게 게시글 데이터를 저장할 때 다음과 같이 나름의 형식에 따라 데이터를 출력한다.
     - 처음 4바이트는 저장할 게시글의 개수이다,
     - 그 다음 4바이트는 게시글 번호이고,
     - 그 다음 2바이트는 제목의 바이트 개수이고 등등

     파일에 데이터를 출력할 때 사용하는 규칙을 "파일 포맷(format)" 이라 부른다.
     당연히 파일에서 데이터를 읽을 때는 저장한 규칙에 맞춰 읽어야 한다.
     즉 "파일 포맷"에 맞춰 읽어야 한다.

     .ppt 파일을 읽을 때는 ppt 파일 포맷에 맞춰 읽어야한다.
     만약 파일 포맷을 모른다면 해당 파일을 재대로 읽을 수가 없다.

📌 예시를 통해 알아보는 파일 입출력

1. 게시글 번호 출력

 try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("board.data")) {
      for (Board board : boardList) {
        // 1) 게시글 번호 4바이트 출력
        out.write(board.getNo() >> 24);
        out.write(board.getNo() >> 16);
        out.write(board.getNo() >> 8);
        out.write(board.getNo());
      }
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("게시글을 파일에 저장 중 오류 발생!");
    }

00 00 03 E8 (1000)
00 00 07 D0 (2000)
00 00 0B B8 (3000)

 

2. 게시글 제목 출력 

 

 getByte("UTF-8") << 뒤에 어떤 형식으로 인코딩 할지 지정해준다.
안하면 운영체제에 기본적으로 가지고 있는 인코딩 형식으로 지정된다.
윈도우의 경우 MS-949

 

하지만 우리는 국제표준인 UTF-8을 사용한다.

    // 게시글 데이터를 파일로 내보내기 (저장하기, 쓰기)
    try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("board.data")) {
      for (Board board : boardList) {
        // 1) 게시글 번호 4바이트 출력
        out.write(board.getNo() >> 24);
        out.write(board.getNo() >> 16);
        out.write(board.getNo() >> 8);
        out.write(board.getNo());

        // 2) 게시글 제목
        byte[] bytes = board.getTitle().getBytes("UTF-8");
        out.write(bytes);

      }
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("게시글을 파일에 저장 중 오류 발생!");
    }

00 00 03 E8 41 42 EA B0 80 EA B0 81
00 00 07 D0 61 62 EA B0 80 EA B0 81
00 00 0B B8 41 42 61 62

3. 게시글 내용 출력

제목과 내용을 분리시켜야하는데 어떻게 구별하지?? 제목과 내용을 똑같은 문자를 쓴다면?

어디서 어디까지가 제목이고 내용인지 알려줘야한다.

 try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("board.data")) {
      for (Board board : boardList) {
        // 1) 게시글 번호 4바이트 출력
        out.write(board.getNo() >> 24);
        out.write(board.getNo() >> 16);
        out.write(board.getNo() >> 8);
        out.write(board.getNo());

        // 2) 게시글 제목
        byte[] bytes = board.getTitle().getBytes("UTF-8");
        out.write(bytes.length >> 8); // 바이트의 개수를 2바이트로 먼저 출력한다.
        out.write(bytes.length); // 바이트의 개수를 2바이트로 먼저 출력한다.
        out.write(bytes); // 그런 후에 바이트를 출력한다.

        // 2) 게시글 내용 출력
        bytes = board.getContent().getBytes("UTF-8");
        out.write(bytes.length >> 8); // 2바이트로 바이트 배열의 크기를 먼저 출력한다.
        out.write(bytes.length);
        out.write(bytes); // 그런 후에 바이트를 출력한다.

      }
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("게시글을 파일에 저장 중 오류 발생!");
    }

  // 게시글 데이터를 파일로 내보내기 (저장하기, 쓰기)
    try (FileOutputStream out = new FileOutputStream("board.data")) {
      // 출력할 게시글 개수를 먼저 저장한다.
      out.write(boardList.size() >> 24);
      out.write(boardList.size() >> 16);
      out.write(boardList.size() >> 8);
      out.write(boardList.size());

      for (Board board : boardList) {
        // 1) 게시글 번호 4바이트 출력
        out.write(board.getNo() >> 24);
        out.write(board.getNo() >> 16);
        out.write(board.getNo() >> 8);
        out.write(board.getNo());

        // 2) 게시글 제목
        byte[] bytes = board.getTitle().getBytes("UTF-8");
        out.write(bytes.length >> 8); // 바이트의 개수를 2바이트로 먼저 출력한다.
        out.write(bytes.length); // 바이트의 개수를 2바이트로 먼저 출력한다.
        out.write(bytes); // 그런 후에 바이트를 출력한다.

        // 3) 게시글 내용 출력
        bytes = board.getContent().getBytes("UTF-8");
        out.write(bytes.length >> 8); // 2바이트로 바이트 배열의 크기를 먼저 출력한다.
        out.write(bytes.length);
        out.write(bytes); // 그런 후에 바이트를 출력한다.

        // 4) 게시글 등록일 출력
        //        long millis = board.getRegisteredDate().getTime();
        //        out.write((int)millis >> 56);

        String dateStr = board.getRegisteredDate().toString(); // "2021-09-07"
        bytes = dateStr.getBytes("UTF-8");
        out.write(bytes.length >> 8);
        out.write(bytes.length);
        out.write(bytes);

        // 5) 게시글 조회수 출력
        out.write(board.getViewCount() >> 24);
        out.write(board.getViewCount() >> 16);
        out.write(board.getViewCount() >> 8);
        out.write(board.getViewCount());

        // 6) 게시글 작성자 번호 출력
        out.write(board.getWriter().getNo() >> 24);
        out.write(board.getWriter().getNo() >> 16);
        out.write(board.getWriter().getNo() >> 8);
        out.write(board.getWriter().getNo());

        // 7) 게시글 작성자 이름 출력
        bytes = board.getWriter().getName().getBytes("UTF-8");
        out.write(bytes.length >> 8); // 바이트의 개수를 2바이트로 먼저 출력한다.
        out.write(bytes.length); // 바이트의 개수를 2바이트로 먼저 출력한다.
        out.write(bytes); // 그런 후에 바이트를 출력한다.

      }
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("게시글을 파일에 저장 중 오류 발생!");
    }