Java의 파일 처리: 종합 안내서

소개

파일 처리는 모든 프로그래밍 언어에서 중요한 부분입니다. Java에서 java.io 및 java.nio 패키지는 텍스트 및 바이너리 파일을 읽고 쓰기 위한 강력한 클래스를 제공합니다. 이 가이드에서는 이 주제를 숙지하는 데 도움이 되는 예제, 과제, 팁을 포함하여 Java에서 파일 처리의 필수 사항을 다룹니다.

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1. 텍스트 파일 읽기 및 쓰기

텍스트 파일 읽기

Java는 텍스트 파일을 읽는 여러 가지 방법을 제공하지만 가장 일반적이고 간단한 방법은 BufferedReader 및 FileReader를 사용하는 것입니다.

예:

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class TextFileReader {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

핵심 사항:

• BufferedReader는 텍스트를 한 줄씩 효율적으로 읽습니다.
• try-with-resources 문은 리소스가 자동으로 닫히도록 보장합니다.

텍스트 파일 작성

텍스트 파일에 쓰는 작업은 BufferedWriter 및 FileWriter를 사용하는 것만큼 간단합니다.

예:

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class TextFileWriter {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("example.txt"))) {
            writer.write("Hello, World!");
            writer.newLine();
            writer.write("This is a text file.");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

과제: 텍스트 파일을 한 줄씩 읽고 파일에 있는 단어 수를 세는 Java 프로그램을 작성하세요.

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2. 바이너리 파일 읽기 및 쓰기

바이너리 파일은 사람이 읽을 수 없으므로 다른 접근 방식이 필요합니다. Java의 FileInputStream 및 FileOutputStream 클래스는 바이너리 데이터를 읽고 쓰는 데 이상적입니다.

바이너리 파일 읽기

예:

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

public class BinaryFileReader {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream("example.dat")) {
            int byteData;
            while ((byteData = inputStream.read()) != -1) {
                System.out.print(byteData + " ");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

핵심 사항:

• FileInputStream은 데이터 바이트를 하나씩 읽습니다.
• 이미지나 직렬화된 개체와 같은 파일에 유용합니다.

바이너리 파일 작성

예:

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class BinaryFileWriter {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("example.dat")) {
            outputStream.write(65); // Writes a single byte to the file
            outputStream.write(new byte[]{66, 67, 68}); // Writes multiple bytes to the file
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

과제: 한 위치에서 다른 위치로 바이너리 파일(예: 이미지)을 복사하는 프로그램을 작성하세요.

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3. ZIP 파일에서 읽기

Java의 java.util.zip 패키지를 사용하면 ZIP 파일로 작업할 수 있습니다. ZipInputStream을 사용하여 ZIP 아카이브에서 파일을 추출할 수 있습니다.

예:

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipInputStream;

public class ZipFileReader {
    public static void main(String[] args) {
        try (ZipInputStream zipStream = new ZipInputStream(new FileInputStream("example.zip"))) {
            ZipEntry entry;
            while ((entry = zipStream.getNextEntry()) != null) {
                System.out.println("Extracting: " + entry.getName());
                FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(entry.getName());
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = zipStream.read(buffer)) > 0) {
                    outputStream.write(buffer, 0, len);
                }
                outputStream.close();
                zipStream.closeEntry();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

핵심 사항:

• ZipInputStream은 ZIP 파일에서 항목을 읽습니다.
• 루프를 사용하여 각 항목(파일 또는 디렉터리)을 추출할 수 있습니다.

과제: ZIP 아카이브에서 모든 .txt 파일을 읽고 해당 내용을 콘솔에 인쇄하는 Java 프로그램을 작성하세요.

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4. Office 파일에 쓰기

Java는 기본적으로 .docx 또는 .xlsx와 같은 Microsoft Office 파일 쓰기를 지원하지 않지만 Apache POI와 같은 라이브러리를 이러한 목적으로 사용할 수 있습니다.

Excel 파일에 쓰기

예:

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class ExcelFileWriter {
    public static void main(String[] args) {
        Workbook workbook = new XSSFWorkbook();
        Sheet sheet = workbook.createSheet("Sheet1");

        Row row = sheet.createRow(0);
        Cell cell = row.createCell(0);
        cell.setCellValue("Hello, Excel!");

        try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("example.xlsx")) {
            workbook.write(outputStream);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

과제: 각 시트에 데이터 테이블이 포함된 여러 시트로 구성된 Excel 파일을 생성하는 Java 프로그램을 작성하세요.

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5. XML 파일 읽기 및 쓰기

Java는 XML 파일을 사용하는 여러 가지 방법을 제공합니다. 이를 위해 일반적으로 javax.xml.parsers 패키지가 사용됩니다.

XML 파일 읽기

예:

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.NodeList;

import java.io.File;

public class XMLFileReader {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("example.xml");
            DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
            Document doc = builder.parse(file);

            NodeList nodeList = doc.getElementsByTagName("tagname");
            for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
                System.out.println(nodeList.item(i).getTextContent());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

XML 파일에 쓰기

예:

import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import javax.xml.transform.*;
import javax.xml.transform.dom.DOMSource;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Element;

import java.io.File;

public class XMLFileWriter {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
            Document doc = builder.newDocument();

            Element root = doc.createElement("root");
            doc.appendChild(root);

            Element child = doc.createElement("child");
            child.appendChild(doc.createTextNode("Hello, XML!"));
            root.appendChild(child);

            TransformerFactory transformerFactory = TransformerFactory.newInstance();
            Transformer transformer = transformerFactory.newTransformer();
            transformer.setOutputProperty(OutputKeys.INDENT, "yes");

            DOMSource source = new DOMSource(doc);
            StreamResult result = new StreamResult(new File("example.xml"));

            transformer.transform(source, result);
        } catch (ParserConfigurationException | TransformerException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

과제: XML 구성 파일을 읽고 사람이 읽을 수 있는 형식으로 설정을 출력하는 Java 프로그램을 만드세요.

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6. 파일 I/O의 예외 처리

파일 작업 시 파일 누락, 권한 오류, 예상치 못한 데이터 형식 등의 문제로 인해 예외가 발생하는 경우가 많습니다. 강력한 프로그램을 위해서는 적절한 예외 처리가 필수적입니다.

일반적인 I/O 예외

• FileNotFoundException: 존재하지 않는 파일을 열려고 할 때 발생합니다.
• IOException: 읽기 또는 쓰기 오류와 같은 I/O 실패에 대한 일반적인 예외입니다.

모범 사례:

• try-with-resources 사용: 이렇게 하면 예외가 발생하더라도 파일이 제대로 닫히게 됩니다.
• 특정 Catch 블록: 의미 있는 오류 메시지를 제공하기 위해 다양한 예외를 별도로 처리합니다.
• 로깅: 프로덕션 문제를 진단하는 데 도움이 되도록 항상 예외를 로그하세요.

예:

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileExceptionHandling {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("An I/O error occurred: " + e.getMessage());
        }
    }
}

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Conclusion

File handling in Java is a powerful feature, enabling you to work with various file types, from simple text files to complex XML and binary files. By mastering these techniques, you'll be well-equipped to handle any file-based tasks in your Java applications.

Final Challenge: Combine reading and writing techniques to create a program that reads data from an Excel file, processes it, and then writes the results to a new XML file.

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Tips & Tricks:

• Buffering: Always use buffering (BufferedReader, BufferedWriter) for large files to improve performance.
• File Paths: Use Paths and Files classes from java.nio.file for more modern and flexible file handling.
• UTF-8 Encoding: Always specify character encoding when dealing with text files to avoid encoding issues.

Happy coding!

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위 내용은 Java의 파일 처리: 종합 안내서의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!