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[JAVA] 김영한의 실전 자바 고급 2편 - Se06. File, Files 본문

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[JAVA] 김영한의 실전 자바 고급 2편 - Se06. File, Files

.쌩수. 2025. 5. 5. 00:16
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목차

  1. 포스팅 개요
  2. 본론
     2-1. File
     2-2. File2
     2-3. 경로 표시
     2-4. Files로 문자 파일 읽기
     2-5. 파일 복사 최적화
  3. 요약

1. 포스팅 개요

해당 포스팅은 김영한의 실전 자바 고급 2편 Section 6의 File, Files 에 대한 학습 내용이다.

학습 레포 URL : https://github.com/SsangSoo/inflearn-holyeye-java-adv2 (해당 레포는 완강시 public으로 전환 예정이다.)

2. 본론

2-1. File

자바에서 파일 또는 디렉토리를 다룰 때는 File 또는 Files , Path 클래스를 사용하면 된다.
이 클래스들을 사용하면 파일이나 폴더를 생성하고, 삭제하고, 또 정보를 확인할 수 있다.

먼저 File 클래스를 사용해보자.

import java.io.File;  
import java.io.IOException;  
import java.util.Date;  

public class OldFileMain {  

    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        File file = new File("temp/example.txt");  
        File directory = new File("temp/exampleDir");  

        // 1. exists(): 파일이나 디렉터리의 존재 여부를 확인  
        System.out.println("File exists: " + file.exists());  

        // 2. createNewFile(): 새 파일을 생성  
        boolean created = file.createNewFile();  
        System.out.println("File created: " + created);  

        // 3. mkdir(): 새 디렉토리를 생성  
        boolean dirCreated = directory.mkdir();  
        System.out.println("Directory created: " + dirCreated);  

        // 4. delete(): 파일이나 디렉토리를 삭제  
//        boolean deleted = file.delete();  
//        System.out.println("File deleted: " + deleted);  


        // 5. isFile(): 파일인지 확인  
        System.out.println("Is file: " + file.isFile());  

        // 6. isDirectory(): 디렉토리인지 확인  
        System.out.println("Is directory: " + directory.isDirectory());  

        // 7. getName(): 파일이나 디렉토리의 이름을 반환  
        System.out.println("File Name: " + file.getName());  

        // 8. length(): 파일의 크기를 바이트 단위로 반환  
        System.out.println("File size: " + file.length() + "bytes");  

        // 9. renameTo(File dest): 파일의 이름을 변경하거나 이동  
        File newFile = new File("temp/newExample.txt");  
        boolean renamed = file.renameTo(newFile);  
        System.out.println("File rename: " + renamed);  
         // 10. lastModified(): 마지막으로 수정된 시간을 반환  
        long lastModified = newFile.lastModified();  
        System.out.println("Last modified: " + new Date(lastModified));  
    }  
}

실행 결과

File exists: false
File created: true
Directory created: false
Is file: true
Is directory: true
File Name: example.txt
File size: 0bytes
File rename: false
Last modified: Sat May 03 23:16:16 KST 2025
  • temp/example.txt 파일 생성
  • temp/exampleDir 폴더 생성

File 은 파일과 디렉토리를 둘 다 다룬다.
참고로 File 객체를 생성했다고 파일이나 디렉토리가 바로 만들어지는 것은 아니다.
메서드를 통해 생성해야 한다.

File 과 같은 클래스들은 학습해야할 중요한 원리가 있는 것이 아니라, 다양한 기능의 모음을 제공한다.
이런 클래스의 기능들은 외우기 보다는 이런 것들이 있다 정도만 간단히 알아두고, 필요할 때 찾아서 사용하면 된다.

2-2. Files

File, Files의 역사
자바 1.0에서 File 클래스가 등장했다.
이후에 자바 1.7에서 File 클래스를 대체할 Files 와 Path 가 등장했다.

Files의 특징

  • 성능과 편의성이 모두 개선되었다.
  • File 은 과거의 호환을 유지하기 위해 남겨둔 기능이다.
    • 이제는 Files 사용을 먼저 고려하자.
  • 여기에는 수 많은 유틸리티 기능이 있다.
    • File 클래스는 물론이고, File 과 관련된 스트림 ( FileInputStream , FileWriter )의 사용을 고민하기 전에 Files 에 있는 기능을 먼저 찾아보자.
    • 성능도 좋고, 사용하기도 더 편리하다.
  • 기능이 너무 많기 때문에 주요 기능만 알아보고, 나머지는 필요할 때 검색하면 된다.
  • 이렇게 기능 위주의 클래스는 외우는 것이 아니다.
    • 이런게 있다 정도의 주요 기능만 알아두고, 나머지는 필요할 때 검색하면 된다.

앞서 작성한 코드를 Files 로 그대로 사용해보자.
참고로 Files 를 사용할 때 파일이나, 디렉토리의 경로는 Path 클래스를 사용해야 한다.

import java.io.IOException;  
import java.nio.file.*;  
import java.nio.file.attribute.BasicFileAttributes;  

public class NewFileMain {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        Path file = Path.of("temp/example.txt");  
        Path directory = Path.of("temp/exampleDir");  

        // 1. exists(): 파일이나 디렉토리의 존재 여부를 확인  
        System.out.println("File exists: " + Files.exists(file));  

        // 2. createFile(): 새 파일을 생성  
        try {  
            Files.createFile(file);  
            System.out.println("File created");  
        } catch (FileAlreadyExistsException e) {  
            System.out.println(file + " File already exists");  
        }  

        // 3. createDirectory(): 새 디렉토리를 생성  
        try {  
            Files.createDirectory(directory);  
        } catch (FileAlreadyExistsException e) {  
            System.out.println(directory + " Directory already exists");  
        }  

        // 4. delete(): 파일이나 디렉토리를 삭제  
        //Files.delete(file);  
        //System.out.println("File deleted");  
        // 5. isRegularFile(): 일반 파일인지 확인  
        System.out.println("Is regular file: " + Files.isRegularFile(file));  

        // 6. isDirectory(): 디렉토리인지 확인  
        System.out.println("Is directory: " + Files.isDirectory(directory));  

        // 7. getFileName(): 파일이나 디렉토리의 이름을 반환  
        System.out.println("File name: " + file.getFileName());  

        // 8. size(): 파일의 크기를 바이트 단위로 반환  
        System.out.println("File size: " + Files.size(file) + " bytes");  


        // 9. move(): 파일의 이름을 변경하거나 이동  
        Path newFile = Path.of("temp/newExample.txt");  
        Files.move(file, newFile, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);  
        System.out.println("File moved/renamed");  

        // 10. getLastModifiedTime(): 마지막으로 수정된 시간을 반환  
        System.out.println("Last modified: " + Files.getLastModifiedTime(newFile));  

        // 추가: readAttributes(): 파일의 기본 속성들을 한 번에 읽기  
        BasicFileAttributes attrs = Files.readAttributes(newFile, BasicFileAttributes.class);  
        System.out.println("==== Attributes ====");  
        System.out.println("Creation time: " + attrs.creationTime());  
        System.out.println("Is Directory: " + attrs.isDirectory());  
        System.out.println("Is regular file: " + attrs.isRegularFile());  
        System.out.println("Is symbolic link: " + attrs.isSymbolicLink());  
        System.out.println("Size: " + attrs.size());  
    }  
}
  • Files 는 직접 생성할 수 없고, static 메서드를 통해 기능을 제공한다.

실행 결과

File exists: false
File created
temp\exampleDir Directory already exists
Is regular file: true
Is directory: true
File name: example.txt
File size: 0 bytes
File moved/renamed
Last modified: 2025-05-03T14:33:05.0542228Z
==== Attributes ====
Creation time: 2025-05-03T14:13:19.1907475Z
Is Directory: false
Is regular file: true
Is symbolic link: false
Size: 0

2-3. 경로 표시

파일이나 디렉토리가 있는 경로는 크게 절대 경로와 정규 경로로 나눌 수 있다.

File 경로 표시

import java.io.File;  
import java.io.IOException;  

public class OldFilePath {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        File file = new File("temp/..");  
        System.out.println("path = " + file.getPath());  
        // 절대 경로  
        System.out.println("Absolute path = " + file.getAbsolutePath());  

        // 정규 경로  
        System.out.println("Canonical path = " + file.getCanonicalPath());  

        File[] files = file.listFiles();  
        for (File f : files) {  
            System.out.println((f.isFile() ? "F" : "D") + " | " + f.getName());  
        }  

    }  
}

실행 결과

path = temp\..
Absolute path = C:\Users\kss10\IdeaProjects\MyEveryThingThatWithJava\inflean-holyeye-java-adv2\temp\..
Canonical path = C:\Users\kss10\IdeaProjects\MyEveryThingThatWithJava\inflean-holyeye-java-adv2
D | .git
F | .gitignore
D | .idea
F | inflean-holyeye-java-adv2.iml
D | out
D | src
D | temp
  • 절대 경로(Absolute path): 절대 경로는 경로의 처음부터 내가 입력한 모든 경로를 다 표현한다.
  • 정규 경로(Canonical path): 경로의 계산이 모두 끝난 경로이다. 정규 경로는 하나만 존재한다.
    • 예제에서 .. 은 바로 위의 상위 디렉토리를 뜻한다.
      • 이런 경로의 계산을 모두 처리하면 하나의 경로만 남는다.
    • 예를 들어 절대 경로는 다음 2가지 경로가 모두 가능하지만
      • /Users/yh/study/inflearn/java/java-adv2
      • /Users/yh/study/inflearn/java/java-adv2/temp/..
    • 정규 경로는 다음 하나만 가능하다.
      • /Users/yh/study/inflearn/java/java-adv2

file.listFiles()

  • 현재 경로에 있는 모든 파일 또는 디렉토리를 반환한다.
  • 파일이면 F, 디렉토리면 D로 표현하도록 했다.

Files 경로 표시

앞의 예시를 Files 버전으로 작성한 코드이다.

import java.io.IOException;  
import java.nio.file.Files;  
import java.nio.file.Path;  
import java.util.List;  
import java.util.stream.Stream;  

public class NewFliesPath {  

    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        Path path = Path.of("temp/..");  
        System.out.println("path = " + path);  

        // 절대 경로  
        System.out.println("Absolute path = " + path.toAbsolutePath());  

        // 정규 경로  
        System.out.println("Canonical path = " + path.toRealPath());  

        Stream<Path> pathStream = Files.list(path);  
        List<Path> list = pathStream.toList();  
        pathStream.close();  

        for (Path p : list) {  
            System.out.println((Files.isRegularFile(p) ? "F" : "D") + " | " + p.getFileName());  
        }  
    }  
}

실행 결과

path = temp\..
Absolute path = C:\Users\kss10\IdeaProjects\MyEveryThingThatWithJava\inflean-holyeye-java-adv2\temp\..
Canonical path = C:\Users\kss10\IdeaProjects\MyEveryThingThatWithJava\inflean-holyeye-java-adv2
D | .git
F | .gitignore
D | .idea
F | inflean-holyeye-java-adv2.iml
D | out
D | src
D | temp

Files.list(path)

  • 현재 경로에 있는 모든 파일 또는 디렉토리를 반환한다.
    • Stream 이라는 객체는 람다와 스트림에서 따로 학습한다.
    • 여기서는 toList() 를 통해 우리가 잘 아는 List 컬렉션으로 변경해서 사용했다.
  • 파일이면 F, 디렉토리면 D로 표현하도록 했다.

2-4. Files로 문자 파일 읽기

문자로된 파일을 읽고 쓸 때 과거에는 FileReader , FileWriter 같은 복잡한 스트림 클래스를 사용해야 했다.
거기에 모든 문자를 읽으려면 반복문을 사용해서 파일의 끝까지 읽어야 하는 과정을 추가해야 한다.
또 한 줄 단위로 파일을 읽으려면 BufferedReader 와 같은 스트림 클래스를 추가해야 했다.

Files 는 이런 문제를 코드 한 줄로 깔끔하게 해결해준다

Files - 모든 문자 읽기

import java.io.IOException;  
import java.nio.file.Files;  
import java.nio.file.Path;  

import static java.nio.charset.StandardCharsets.*;  

public class RealTextFileV1 {  

    private static final String PATH = "temp/hello2.txt";  

    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        String writeString = "abc\n가나다";  
        System.out.println("== Write String==");  
        System.out.println(writeString);  

        Path path = Path.of(PATH);  

        // 파일에 쓰기  
        Files.writeString(path, writeString, UTF_8);  

        // 파일에서 읽기  
        String readString = Files.readString(path, UTF_8);  

        System.out.println("== Read String ==");  
        System.out.println(readString);  
    }  
}

실행 결과

== Write String==
abc
가나다
== Read String ==
abc
가나다
  • Files.writeString() : 파일에 쓰기
  • Files.readString() : 파일에서 모든 문자 읽기

Files 를 사용하면 아주 쉽게 파일에 문자를 쓰고 읽을 수 있다

Files - 라인 단위로 읽기

import java.io.IOException;  
import java.nio.file.Files;  
import java.nio.file.Path;  
import java.util.List;  

import static java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8;  

public class RealTextFileV2 {  

    private static final String PATH = "temp/hello2.txt";  

    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        String writeString = "abc\n가나다";  
        System.out.println("== Write String==");  
        System.out.println(writeString);  

        Path path = Path.of(PATH);  

        // 파일에 쓰기  
        Files.writeString(path, writeString, UTF_8);  

        // 파일에서 읽기  
        System.out.println("== Read String ==");  
        List<String> lines = Files.readAllLines(path, UTF_8);  
        for(int i = 0; i < lines.size(); i++) {  
            System.out.println((i + 1) + ":" + lines.get(i));  
        }  
    }  
}

실행 결과

== Write String==
abc
가나다
== Read String ==
1:abc
2:가나다

Files.readAllLines(path)

  • 파일을 한 번에 다 읽고, 라인 단위로 List 에 나누어 저장하고 반환한다.
  • 100만 줄이면 100만줄을 한 번에 메모리에 올린다.

Files.lines(path)

  • 파일을 한 줄 단위로 나누어 읽고, 메모리 사용량을 줄이고 싶다면 이 기능을 사용하면 된다.
    • 다만 이 기능을 제대로 이해하려면 람다와 스트림을 알아야 한다. 
try(Stream<String> lineStream = Files.lines(path, UTF_8)) {
    lineStream.forEach(line -> System.out.println(line));    
}
  • 파일을 스트림 단위로 나누어 조회한다. (I/O 스트림이 아니라, 람다와 스트림에서 사용하는 스트림이다)
  • 파일이 아주 크다면 한 번에 모든 파일을 다 메모리에 올리는 것 보다, 파일을 부분 부분 나누어 메모리에 올리는 것이 더 나은 선택일 수 있다.
  • 예를 들어 파일의 크기가 1000MB라면 한 번에 1000MB의 파일이 메모리에 불러진다.
    • 앞서 Files.readAllLines 의 경우 List 에 1000MB의 파일이 모두 올라간다.
  • 이 기능을 사용하면 파일을 한 줄 단위로 메모리에 올릴 수 있다.
    • 한 줄 당 1MB의 용량을 사용한다면 자바는 파일에서 한 번에 1MB의 데이터만 메모리에 올려 처리한다.
    • 그리고 처리가 끝나면 다음 줄을 호출하고, 기존에 사용한 1M의 데이터는 GC한다.
  • 용량이 아주 큰 파일을 처리해야 한다면 이런 방식으로 나누어 처리하는 것이 효과적이다.
    • 참고로 용량이 너무 커서 자바 메모리에 한 번에 불러오는 것이 불가능할 수 있다.
      • 그때는 이런 방식으로 처리해야만 한다.
  • 물론 BufferedReader 를 통해서도 한 줄 단위로 이렇게 나누어 처리하는 것이 가능하다.
    • 여기서 핵심은 매우 편리하게 문자를 나누어 처리하는 것이 가능하다는 점이다.
  • 이 부분은 이후에 람다와 스트림을 학습해야 제대로 이해할 수 있다.

2-5. 파일 복사 최적화

이번에는 파일을 복사하는 효율적인 방법에 대해서 알아보자.
예제를 위해서 200MB 임시 파일을 하나 만들어보자.

예제 파일 생성

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

public class CreateCopyFile {  

    private static final int FILE_SIZE = 200 * 1024 * 1024; // 200MB  

    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        String fileName = "temp/copy.dat";  
        long startTime = System.currentTimeMillis();  

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileName);  
        byte[] buffer = new byte[FILE_SIZE];  
        fos.write(buffer);  
        fos.close();  

        long endTime = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println("File created: " + fileName);  
        System.out.println("File size: " + FILE_SIZE / 1024 / 1024 + "MB");  
        System.out.println("Time taken: " + (endTime - startTime) + "ms");  
    }  
}

실행 결과

File created: temp/copy.dat
File size: 200MB
Time taken: 420ms

이렇게 만든 임시 파일을 다른 파일로 복사해보자.

파일 복사 예제1

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

public class FileCopyMainV1 {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        long startTime = System.currentTimeMillis();  
        FileInputStream fis = new FileInputStream("temp/copy.dat");  
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("temp/copy_new.dat");  

        byte[] bytes = fis.readAllBytes();  
        fos.write(bytes);  

        fis.close();  
        fos.close();  
        long endTime = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println("Time taken: " + (endTime - startTime) + "ms");  

    }  
}

실행 결과

Time taken: 598ms
  • FileInputStream 에서 readAllBytes 를 통해 한 번에 모든 데이터를 읽고 write(bytes) 를 통해 한 번에 모든 데이터를 저장한다.
  • 파일(copy.dat) -> 자바(byte) -> 파일(copy_new.dat)의 과정을 거진다.
  • 자바가 copy.dat 파일의 데이터를 자바 프로세스가 사용하는 메모리에 불러온다.
    • 그리고 메모리에 있는 데이터를 copy_new.dat 에 전달한다.

파일 복사 예제2

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

public class FileCopyMainV2 {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        long startTime = System.currentTimeMillis();  
        FileInputStream fis = new FileInputStream("temp/copy.dat");  
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("temp/copy_new.dat");  

        fis.transferTo(fos);  
        fis.close();  
        fos.close();  

        long endTime = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println("Time taken: " + (endTime - startTime) + "ms");  

    }  
}

실행 결과

Time taken: 260ms
  • InputStream 에는 transferTo() 라는 특별한 메서드가 있다. (자바 9)
  • 이 메서드는 InputStream 에서 읽은 데이터를 바로 OutputStream 으로 출력한다.
  • transferTo() 는 성능 최적화가 되어 있기 때문에, 앞의 예제와 비슷하거나 조금 더 빠르다.
    • 상황에 따라 조금 더 느릴 수도 있다.
    • 참고로 디스크는 실행시 시간의 편차가 심하다는 점을 알아두자.
  • 파일(copy.dat) -> 자바(byte) -> 파일(copy_new.dat)의 과정을 거진다.

transferTo() 덕분에 매우 편리하게 InputStream 의 내용을 OutputStream 으로 전달할 수 있었다.

파일 복사 예제3

import java.io.IOException;  
import java.nio.file.Files;  
import java.nio.file.Path;  
import java.nio.file.StandardCopyOption;  

public class FileCopyMainV3 {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        long startTime = System.currentTimeMillis();  

        Path source = Path.of("temp/copy.dat");  
        Path target = Path.of("temp/copy_new.dat");  
        Files.copy(source, target, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);  

        long endTime = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println("Time taken: " + (endTime - startTime) + "ms");  

    }  
}

실행 결과

Time taken: 118ms

Files.copy()
앞의 예제들은 파일을 복사할 때 다음 과정을 거쳤다.

  • 파일(copy.dat) -> 자바(byte) -> 파일(copy_new.dat)
    이 과정들은 파일의 데이터를 자바로 불러오고 또 자바에서 읽은 데이터를 다시 파일에 전달해야 한다.

Files.copy() 는 자바에 파일 데이터를 불러오지 않고, 운영체제의 파일 복사 기능을 사용한다.
따라서 다음과 같이 중간 과정이 생략된다.

  • 파일(copy.dat) -> 파일(copy_new.dat)

따라서 가장 빠르다.
파일을 다루어야 할 일이 있다면 항상 Files 의 기능을 먼저 찾아보자.
물론 이 기능은 파일에서 파일을 복사할 때만 유용하다.

만약 파일의 정보를 읽어서 처리해야 하거나, 스트림을 통해 네트워크에 전달해야 한다면 앞서 설명한 스트림을 직접 사용해야 한다.

3. 요약

FileReader, FileWriter 로 복잡하게 파일을 읽고 쓰던 불편함을 Files 를 통해서 간편하게 읽고 쓸 수 있도록 알아보았다.

추후 필요할 때 참고하거나 검색해서 사용하면 좋을 거 같다.

그리고 현재 실무에서 파일을 읽고 자주 확인할 때마다 GPT한테 코드르 작성해달라고 하고 복사 붙여넣기를 했는데, 이번에 배운 내용을 토대로 좀 더 코드를 잘 이해할 수 있을 거 같다.

여차하면 내가 짜야지 ㅎㅎ..

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