[JAVA] java.nio 패키지의 활용

Java.nio 패키지

NIO는 ‘New Input Output’의 약자
기존 java.io 패키지를 개선한 새로운 입출력 패키지
JDK 7부터는 파일 I/O를 개선한 NIO2도 등장
java.nio와 그것의 서브 패키지 형태
- java.nio.file, java.nio.channels, java.nio.charset 등
File 클래스보다 다양한 기능을 제공하는 Path
Files의 static 메소드를 통한 파일/디렉터리의 조작, 파일의 읽기/쓰기
입력과 출력이 모두 가능한 FileChannel 클래스
- 버퍼링 기능, 멀티스레드에 안전
비동기식 입출력을 위한 AsynchronousFileChannel 클래스
- non-blocking 방식 파일 입출력

Path 패키지

java.nio.file 패키지에 존재하며 java.io.File 클래스를 대신함
파일시스템에 존재하는 파일이나 디렉터리에 해당하는 경로를 표현함
- 절대 경로 또는 상대 경로로 표현됨
경로의 생성, 경로의 비교, 경로 정보 추출, 경로 요소 조작 기능 등을 제공
java.nio.file.Files 클래스의 static 메소드를 이용해 Path 객체에 대한 다양한 실제 조작(읽기, 쓰기, 복사, 이동 등)이 가능함
객체 생성방법 : java.nio.file.Paths.get("절대 또는 상대 경로")

Path 인터페이스의 메소드
- int compareTo(Path other)
- Path getFileName()
- FileSystem getFileSystem()
- Path getName(int index)
- int getNameCount()
- Path getParent()
- Path getRoot()
- Iterator iterator()
- File toFile()
- String toString()
FileSystem과 FileStore 클래스
1) FileSystem의 메소드
- FileSystem은 파일 시스템에 대한 인터페이스를 제공
- 하나 이상의 파일 스토어로 구성됨
- FileSystems.getDefault()은 기본 파일 시스템을 리턴함
- Iterable getFileStores()
- WatchService newWatchService()
2) FileStore의 메소드
- FileStore는 파티션(또는 볼륨)을 표현함
- String name(), String type()
- long getTotalSpace()
- long getUnallocatedSpace(), long getUsableSpace()
Files 클래스
- 파일 조작 기능을 제공하는 static 메소드를 제공함
- 메소드는 Path 객체를 인자로 가지고 작업함
- 파일의 읽기와 쓰기
  - byte[] readAllBytes(Path), Path write(Path, byte[])
- 파일이나 디렉터리의 검사/생성/삭제/복사/이동/속성관리
  - boolean isDirectory(Path), boolean isRegularFile(Path)
  - Path createFile(Path), void delete(Path)
  - Path copy(Path, Path), Path move(Path, Path)
  - long size(Path), UserPrincipal getOwner(Path)

버퍼

데이터 생산자와 프로그램(입력), 프로그램과 데이터 소비자(출력) 간 속도 차로 인해 지연이 발생할 수 있음
버퍼를 사용하면 지연 현상을 방지할 수 있음
- 프로그램은 버퍼로부터 데이터를 읽음(입력)
- 프로그램은 버퍼로 데이터를 출력함(출력)

Buffer 클래스

버퍼는 기본형 값을 저장하는 데이터 보관소
- 채널 입출력에 사용되며 버퍼 단위로 입출력할 수 있음
java.nio 패키지에 존재하며, Buffer는 추상 클래스
- 자식 클래스에서 구현해야 할 공통의 메소드를 선언
실제 사용을 위해 boolean을 제외한 모든 기본형에 대해 서브 클래스가 존재함
- ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, FloatBuffer, IntBuffer, LongBuffer, ShortBuffer

버퍼의 생성

Buffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024*1024);
byte[] barry = new byte[100];
Buffer bbuffer = ByteBuffer.wrap(barray);

1) 버퍼의 속성
- (0<= mark <= position <= limit <= capacity)
- capacity : 버퍼의 크기(데이터의 개수)로 생성될 때 정해짐
- limit : 읽거나 쓸 수 없는 최초 위치
- position : 읽기나 쓰기가 적용되는 위치
- mark : reset() 되었을 때 position이 가리킬 위치

2) 메소드
- Buffer mark()
- mark를 position의 값으로 설정
- Buffer reset()
- position을 mark의 값으로 설정
- Buffer rewind()
- postion을 0으로 바꾸고 mark를 삭제.
- 처음부터 다시 읽기 준비를 하는 것
- Buffer flip()
- limit를 position 값으로 설정, position은 0으로 변경
- 버퍼에 쓰기를 끝내고, 버퍼 읽기를 준비하는 것
- Buffer clear()
- 버퍼를 초기 상태로 돌림. 새로운 쓰기를 준비하는 것

3) 버퍼 읽기와 쓰기
- Buffer의 서브클래스에서 제공
- ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer …
- 상대적 읽기/쓰기 메소드(ByteBuffer로 예시)
- 현재 position에서 읽기 또는 쓰기를 수행하며, 읽거나 쓴 요소만큼 position 값이 증가함
- byte get(), ByteBuffer get(byte[])
- ByteBuffer put(byte), ByteBuffer put(byte[])
- 절대적 읽기/쓰기 메소드
- position 값에 영향을 주지 않음
- byte get(int index)
- ByteBuffer put(int index, byte b)

FileChannel 클래스

java.io 패키지의 파일 관련 입출력 스트림을 대체
- java.nio.channels 패키지에 존재
- 파일에 대한 읽기와 쓰기를 모두 제공
- 멀티 스레드 환경에서도 안전하게 사용할 수 있음
읽기와 쓰기 메소드
- int read(ByteBuffer dst), int write(ByteBuffer src)
FileChannel 객체의 생성 방법
- FileChannel .open(Path path, OpenOption … options)
  - 옵션은 StandardOpenOption.READ 등
- FileInputStream이나 RandomAccessFile 객체에서 getChannel()

WatchService 인터페이스

WatchService
- 어떤 대상에 대해 변화나 이벤트가 생기는 것을 감시(watch)
- 디렉터리의 변화를 감지
  - 디렉터리 내의 파일 또는 서브 데렉터리의 생성, 삭제, 수정
- java.nio.file 패키지에 존재
감시자의 생성
- 먼저 WatchService 객체를 생성함
  - WatchService ws = FileSystems.getDefault().newWatchService();
감시 절차
- 감시 대상 디렉터리를 WatchService에 등록
  - Path path = Paths.get(“c:\java\temp”);
  - 알림을 받고자 하는 이벤트를 명시
  - path.register(ws, StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE, StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE, StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);
- WatchService는 take() 메소드를 호출하여 감시함
  - 무한 루프 안에서, 이벤트가 발생할 때 까지 기다림
  - 이벤트가 발생하면 take()가 리턴하는 WatchKey 객체를 이용하여 이벤트를 처리
  - WatchKey는 감시 대상 객체의 상태 정보를 가짐
    - pollEvents()를 호출하여 WatchEvent 객체를 얻고 어떤 변화가 생겼는지 알 수 있음

while(true) {
	WatchKey key = ws.take();

for(WatchEvent<?> event : key.pollEvents()){
	WatchEvent.Kind k = event.kind(); //이벤트 종류
	Path p = (Path)event.context(); //파일 이름
	... ...
}
boolean valid = key.reset(); //계속 감시하기 위해
if(!valid) break;

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