[Java] Scanner 와 BufferedReader

 

0. Java의 인코딩

• Java는 String을 처리할 때 내부(메모리상)에서는 UTF-16 BE 인코딩으로 문자열을 저장하고,
  송수신에서는 직렬화가 필요한 경우 변경된 UTF-8(modified UTF-8)을 사용하며 문자열을 입/출력할 때에만 사용자가 지정한 인코딩 값 또는 운영체제의 기본 인코딩 값으로 문자열을 인코딩한다.
• 이클립스의 File encoding이 UTF-8 이라면
  • 입력(UTF-8) → 송수신(modified UTF-8) → 자바 메모리(UTF-16) → 송수신(modified UTF-8) → 출력(UTF-8)

1. InputStream 과 System.in

스트림 설명

• 데이터 흐름을 스트림이라고 한다.
• 스트림은 단방향이기 때문에 입력과 출력 동시에 발생할 수 없다
• 자바에서 가장 기본이 되는 입력 스트림은 InputStream / 출력 스트림은 OutputStream
• 컴퓨터의 모든 데이터는 바이트 단위 데이터로 구성 되어 있다. 그래서 InputStream은 바이트 단위로 데이터를 보내며 이 InputStream의 입력 메소드인 read()는 1바이트 단위로 읽어들인다.
  • 만약 입력받은 문자가 2byte 이상으로 구성되어있는 인코딩을 사용할 경우 1byte 값만 읽어들이고 나머지는 읽지 않고 스트림에만 남아있기 때문에 출력할 때는 해당 데이터의 1byte에 대한 인코딩 값을 10진수로 변환한 값이 출력되는 것이다.

예시

• 예를 들어 10000001 11110000 의 값을 갖고 있는 2byte 문자를 하나를 입력했다고 가정해보자.
  1byte로 각각 나뉘어 스트림을 통해 10000001 11110000 의 데이터가 흐르게 된다. 즉, 스트림에서는 1byte 데이터가 2개가 있다는 의미다 
  하지만 프로그램에서는 read() 한번만 쓰면 먼저 입력된 10000001 을 읽지만, 11110000 은 스트림에 계속 남아있게 된다. 만약 나머지 1byte도 읽고 싶다면 read() 메소드를 두번 써야된다.

InputStream의 가장 큰 특징 두가지
1. 입력받은 데이터는 int형으로 저장되는데 이는 10진수의 UTF-16 값으로 저장된다.
2. 1 byte만 읽는다.

System.in

• System.in 이 InputStream 타입

• 간략하게 말하면 키보드로 치거나 터미널 등에서 입력을 넣어주는 것들은 System.in을 통해 연결된다는 의미이다.
• in 이라는 변수는 InputStream의 변수로 InputStream타입의 새 변수를 선언하고 그 변수에 System.in을 할당시킬 수도 있다는 뜻이다.

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
 
public class Input_Test {
 
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		InputStream inputstream = System.in;
		int a = inputstream.read();
		System.out.println(a);
	
	}
}

• InputStream 타입의 변수를 생성하고 입력을 받은 메소드인 read()를 통해 입력할 수 있다.

주의할점
기본적으로 입출력 클래스는 java.io 라는 패키지에 있다. 그리고 반드시 예외처리를 해주어야한다.
try-catch문으로 예외처리 하거나 
throws IOException으로 처리해줘도 된다
Scanner 나 System.out.print 메소드 경우, 해당 메소드 안에 자체적으로 예외처리를 하기 때문에 예외처리를 해 줄 필요가 없었지만
기본적으로 io 패키지는 IOException 이라는 예외를 던지기 때문에 이를 처리해주어야 정상적으로 컴파일 된다.

InputStreamReader(문자스트림)

• 바이트 단위로 읽어 들이는 형식을 문자단위(character)로 데이터로 변환시키는 중개자 역할을 한다고 보면 된다.
  • '문자'를 처리하지 '문자열'이 아니다
• 바이트스트림인 InputStream을 통해 입력을 받으면 문자스트림인 InputStreamReader을 통해 바이트 단위 데이터를 문자(character) 데이터로 처리할 수 있게 만들어 준다

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
 
public class Input_Test {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		InputStream inputstream = System.in;
        
		InputStreamReader sr = new InputStreamReader(inputstream);
				
	}
}

더 간단하게 사용하는 방법

InputStreamReader sr = new InputStreamReader(System.in);

 

InputStreamReader의 가장 큰 특징
1. 바이트 단위 데이터를 문자(character) 단위 데이터로 처리할 수 있도록 변환해준다.
2. char 배열로 데이터를 받을 수 있다.

Scanner

• java.util 패키지 내에 포함된 클래스
• 느린 이유 : 입력을 읽는 과정에서 정규 표현식을 적용하고, 입력값 분할 파싱과정을 스스로 제공해주기 때문에

BufferedReader

• java.io 패키지 내에 포함된 클래스
• InputStreamReader 에 버퍼링 기능이 추가된 클래스
• 모든 입력을 Char형으로 리턴, 버퍼를 사용하여 받는다.
• System.in 은 바이트스트림인 InputStream 타입이고 이 입력방법만으로는 문자를 온전하게 받기 힘드니 InputStreamReader로 감싸주면서 바이트 단위 데이터를 문자 단위로 처리할 수 있도록 한다고 한다

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//위 코드 풀면
InputStream inputstream = System.in;
InputStreamReader sr = new InputStreamReader(inputstream);
BufferedReader br = new BufferedReader(sr);

• InputStreamReader로 char type으로 처리할 수 있는 장점은 개선 되었지만 만약 문자열로 입력하고 싶다면 매번 배열을 선언해야 한다는 단점은 그대로 남아있다. 심지어 입력받을 문자열의 길이가 가변적이라면 더욱 불편하다.
  • 그래서 쓰는 것이 Buffer(버퍼)를 통해 입력받은 문자를 쌓아둔 뒤 한 번에 문자열처럼 보내는 것이다.
• BufferedReader를 쓸 때 입력 메소드로 readLine()을 많이 쓴다. 
  • 이 메소드는 한 줄 전체를(공백 포함) 읽기 때문에 char 배열을 하나하나 생성할 필요 없이 String으로 리턴하여 바로 받을 수 있다는 장점이 있다.

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

• System.in = InputStram → InputStreamReader → BufferedReader
  • byte 타입으로 읽어들인 in을 char타입으로 처리한 뒤 String,즉 문자열로 저장할 수 있게 한다는 의미로 해석

BufferedReader의 특징
1. 버퍼가 있는 스트림이다.
2. 별다른 정규식을 검사하지 않는다.

getBytes()

• 문자열을 입력받을 때 해당 문자열을 쉽게 각 자릿값을 반환받을 수 있는 방법
• java.lang.string 패리지에 있는 메소드로 따로 import 할 필요 없이 사용할 수 있다.
• String(문자열)에 대하여 해당 문자열을 하나의 byte 배열로 변환해주는 메소드이다.
• 변환되는 방법은 UTF-16 인코딩으로 변경되는 값을 따른다.
  • UTF-16(유니코드)의 앞부분은 아스키코드와 호환되기 때문에 영어문자 및 숫자가 같다

출처
https://st-lab.tistory.com/41?category=830901