📌Java

File I/O

문자열 (String I/O)

한 단어 또는 한 문자열 처리

• 문자 하나하나 또는 문자열을 설정된 인코딩에 맞게 변환해서 문자열 다룸
  • Supplementary Planes 에 해당하는 문자열은 char[]를 하나 더 읽어야 됨
  • 확인법: Character.isSupplementaryCodePoint(codePoint)
• 기본 Stream에 문자 인코딩 처리를 위한 인코더가 추가된 거라 당연하게도
  바이너리를 해당 객체들로 다루면 데이터 깨짐
• 자바에서 문자열을 저장하는 방식
  • 문자열을 UTF-16 으로 인코딩 하고 있다가 따로 참조할일 있을때 디코딩 해서 표현

Reader & Writer

기본 String I/O 객체

BufferedReader & BufferedWriter

메모리 버퍼를 사용하는 String I/O 객체

FileReader & FileWriter

파일 입출력 String I/O 객체

InputStreamReader & OutputStreamWriter

binry I/O 스트림을 String I/O 로 변환 해주는 객체

• 아래 바이너리 항목처럼 Stream 내 데이터가 문자열인 경우 binry I/O 로 문자열을 다루게 되면 비효율적이므로
• 이걸 String I/O로 변환 시켜 줌

바이너리 (binry I/O)

데이터를 1바이트 단위로 처리함

• 해당 객체들로 텍스트 문자도 처리가 가능하지만
  추가적인 인코딩 처리가 필요하고, 비효율적임
• 인코딩 마다 각각 할당되는 바이트 수가 달라서 1바이트 읽고 그걸 문자열로 인코딩 한다면 당연하게도 문자가 깨짐
• 그렇기에 모든 바이트 읽고 그걸 인코딩 해서 전체 바이트를 해석하게 해야 함

InputStream & OutputStream

기본 binry I/O 객체

BufferedInputStream & BufferedOutputStream

메모리 버퍼를 사용하는 binry I/O 객체

FileInputStream & FileOutputStream

파일 입출력 binry I/O 객체

• 텍스트 파일이 아닌 모든건 이걸로 해야함

Stream에서 문자열 다루기

• 잘못된 예

  InputStream stream = new FileInputStream("test.txt");
  byte buffer[] = new byte[1024];
   
  int head = 0;
  while ((head = stream.read(buffer)) > 0) {
  	System.out.println(new String(buffer, 0, head));
  }

  • 1024 바이트 씩 끊어서 읽는데 만약 1023바이트에 해당 하는 문자열이 3바이트에 걸쳐서 해석되야 하는경우
  • 중간에 바이트가 끊기기 떄문에 문자열이 깨짐

• 옳은 예

  InputStream stream = new FileInputStream("test.txt");
  byte buffer[] = new byte[1024];
  ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
   
   
  int head = 0;
  while ((head = stream.read(buffer)) > 0) {
  	bos.write(buffer, 0, head);
  }
   
  bos.flush();
  System.out.println(bos.toString());

  • 이렇게 전체 바이트를 받고 그걸 String 으로 변환하여 써야함

Buffered 의 장/단점

구분	Non-Buffered	Buffered
최고효율	작은크기 & 적은빈도 접근	큰크기 & 반복적 접근
결론	작은 데이터나 한 번에 데이터를 다루는 경우 적합	큰 데이터 파일, 반복적으로 데이터를 다루는 경우 적합

Stream API

collection 객체들에서 람다를 사용하여 제어 할 수있는

• JS 같이 filter 나 map, foreach 함수들을 람다 표현으로 사용가능

진수 표현 (n진수 리터럴 표기법)

• 2진수

  int a=0b10;

• 16진수

  int b=0x10

Java 에서의 바이트 표현

• 예를들어 0xFF 즉 1111 1111 은 10진수로 표현하면 255
  • unsigned byte 로 표현 할 수 있는 최대값
• 하지만 byte 자료형은 부호가 있는 2의 보수로 표현되기에 -128 ~ 127 까지의 숫자만 저장 가능하다

byte num = (byte) 0xFF;
// 값은 -1

• unsigned byte 자료를 다룰땐 byte 로 형변환 하여 2의 보수법 으로 해석 하게한다
• 실제로 File 이나 기타 바이너리 자료를 다룰 때 byte[] 단위로 저장될텐데 각 배열 값을 바이트 값을 2의 보수법으로 해석 하게 된다, 그래서 음수가 나올 수 있는것

String 저장방식

https://cl8d.tistory.com/39

업케스팅 & 다운케스팅

동적 바인딩

• 부모로 부터 Overriding된 메소드는 부모 메소드는 무시되고 자식 메소드가 호출된다

// 슈퍼클래스
class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}
 
class Cat extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Cat meows");
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cat mycat = new Cat();
        mycat.sound();
	    // 자식 메소드에 구현된 sound() 가 수행됨
    }
}

업케스팅 (Upcasting)

// 슈퍼클래스
class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}
 
// 서브클래스
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}
 
class Cat extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Cat meows");
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog();
        Animal myCat = new Cat(); 
        
        myDog.sound();
        myCat.sound();
        
        Animal[] animals = { new Dog(), new Cat() };
        for (Animal animal : animals) {
            animal.sound();
        }
    }
}

• 자식 클래스를 부모 객체로 초기화 하는 방법
• 이렇게 초기화 하더라도 동적바인딩이 작동하여 자식에 구현된 메소드만 호출한다

사용하는 이유?

• 가장 큰 의문이 그냥 자식 그 자체로 객체를 초기화 하더라도 동적 바인딩 같은 동작에는 아무런 문제가 없다.

• 그래서 업케스팅이 필요한 이유를 가장 잘 설명한 게 아래 예제 이다

  // 핵심 메소드
  public void makeAnimalSound(Animal animal) {
      animal.sound();
  }
   
  Animal dog = new Dog();
  Animal cat = new Cat();
   
  makeAnimalSound(dog);  // Dog의 sound() 호출
  makeAnimalSound(cat);  // Cat의 sound() 호출

  • Dog 와 Cat 둘 다 Animal 상속 받은 상태라 내가 설계하는 메소드는
    Cat, Dog 와 같이 Animal을 상속받은 모든 객체면 상관없는 상황이라고 가정한다
  • 그럴때는 위 makeAnimalSound() 메소드 처럼 Animal 이라는 타입으로
    뭉뚱그려서 타입을 명시 할 수 있기 때문이다.
  • 그래서 업케스팅은 그냥 하위 객체 전체의 타입을 명시하기 위한 수단 정도로만 기억하자

다운 케스팅 (DownCasting)

// 슈퍼클래스
class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}
 
// 서브클래스
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
	public void bark() {
        System.out.println("이건 나한테만 있음");
    }
}
 
// 핵심 메소드
public void makeAnimalSound(Animal animal) {
	animal.sound();
 
	// 만약 Dog 객체면
	if (animal instanceof Dog) {
	    Dog dog = (Dog) animal;  // 다운캐스팅
	    dog.bark();  // Dog의 고유 메소드 사용 가능
	}
}

• 위 예제 처럼 makeAnimalSound() 에서 Animal 타입에 공통 함수인 sound()를 수행하고
• 각각의 하위 클래스에 구현된 고유한 메소드나, 변수를 사용하기 위해
  완전히 자식 클래스로 전환 하는 것
• 저렇게 뭉뚱그려서 Animal 로 타입을 지정한 경우 호출할때 사용되는
  객체 각각에 대해 따로 처리할 때 사용한다

Integer의 == 연산 문제

private void test() {
	Integer token_1 = Integer.parseInt(new String("1"));
	Integer token_2 = Integer.parseInt(new String("1"));
 
	if (token_1 > token_2) {
		System.out.println("1이 더큼");
	}
	
	if (token_1 < token_2) {
		System.out.println("2가 더큼");
	}
	
	if (token_1 == token_2) {
		System.out.println("같음");
	}
}

여기서 문제가 token_1 == token_2이 성립 할 수도 안할 수도 있다는 것이다.
자바 버전에 따라 다른지는 모르겠는데 Integer자체가 객체라
== 연산자가 객체가 같은지를 판단하는 식으로 치환된다.

즉 위에 나온 조건식 전부를 만족하지 않을 가능성이 있다는 거다!!

<, > 연산자의 경우 JVM이 알아서 int원시타입으로 언박싱 해주지만 == 연산자는 아니다.

따라서 값에 대한 비교를 하려면 String 과 마찬가지로 equals를 쓰거나 아니면 int로 형변환 하여 써야 이런 문제 없이 코딩 가능하다.

// int로 바꿔서 사용
int token_1 = Integer.parseInt(new String("1"));
 
//또는 equals 사용
token_1.equals(token_2)