[멋사 클라우드 5기] Day 8 - 입출력, 직렬화, 스레드, Enum

1. 입출력 스트림 (I/O Stream)

스트림이란?

• 스트림(Stream)은 데이터가 한 방향으로 흐르는 통로
• 프로그램 기준으로
  • 데이터가 들어오면 입력 스트림
  • 데이터가 나가면 출력 스트림

스트림의 종류

자바에서는 다루는 데이터의 단위에 따라 스트림을 구분한다.

• 바이트 스트림
  • 그림, 영상, 파일, 문자 등 모든 데이터
  • InputStream / OutputStream
• 문자 스트림
  • 문자 데이터 전용
  • Reader / Writer

자바의 입출력 관련 클래스는 대부분 java.io 패키지에 포함되어 있다.

---

2. 보조 스트림 (Decorator Stream)

보조 스트림이란?

• 다른 스트림에 기능을 덧붙이는 스트림
• 스스로 입출력은 하지 못하고 기존 스트림을 감싸서 사용

보조 스트림으로 할 수 있는 것

• 바이트 → 문자 변환
• 입출력 성능 향상 (버퍼링)
• 객체 단위 입출력 (직렬화)

InputStream is = new FileInputStream("data.txt");
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(is);

👉 실제 파일 입출력은 FileInputStream이 담당
👉 문자 변환 기능은 InputStreamReader가 담당

즉, 역할 분리가 핵심이다.

---

3. 직렬화 (Serialization)

직렬화란?

메모리에 존재하는 객체를 바이트 스트림 형태로 변환하는 과정

• 파일 저장
• 네트워크 전송
• DB 저장
  같은 외부 시스템과 객체를 주고받기 위해 필요

역직렬화란?

직렬화된 바이트 데이터를 다시 객체로 복원하는 과정

Object
  ↓ (직렬화)
Byte Stream
  ↓
File / DB / Network
  ↑
Byte Stream
  ↑ (역직렬화)
Object

 

---

Serializable 인터페이스

“이 클래스는 직렬화가 가능하다”는 표시용(Marker) 인터페이스

public class User implements Serializable { ... }

• 메서드 없음
• 구현 여부 자체가 의미

특징

• Serializable을 구현한 클래스만 직렬화 가능
• static 필드 → 직렬화 제외
• transient 필드 → 직렬화 제외
• 상속 구조에서
  • 부모 클래스가 Serializable이 아니면
  • 부모의 인스턴스 필드는 직렬화 대상 ❌

---

serialVersionUID

직렬화된 객체의 버전을 식별하기 위한 고유 ID

private static final long serialVersionUID = 1L;

• 클래스 구조가 바뀌었는지 판단하는 기준
• 값이 다르면 → 역직렬화 시 InvalidClassException

👉 명시적으로 선언하는 것이 권장
(자동 생성 값은 컴파일러마다 달라질 수 있음)

---

flush()

• 내부 버퍼에 쌓인 데이터를 강제로 출력
• 데이터가 많거나 네트워크 스트림일 때 중요

oos.writeObject(obj);
oos.flush();

• 실습 코드처럼 데이터가 적으면 체감 안 됨
• Spring 같은 프레임워크에서는 내부적으로 사용됨

---

4. Properties

• Map<String, String> 전용 컬렉션
• 애플리케이션 환경 설정 저장에 특화

Properties props = new Properties();
props.setProperty("url", "localhost");
props.setProperty("port", "8080");

• .properties 파일과 함께 자주 사용
• 타입 안정성은 낮지만 설정용으로는 충분

---

5. try-with-resources

리소스를 자동으로 close 해주는 try 문법

• AutoCloseable 또는 Closeable 구현 객체 대상
• 파일, 스트림, DB 커넥션 등에 매우 유용

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt")) {
    // 사용
} catch (IOException e) {
    // 예외 처리
}

장점

• finally에서 close() 호출할 필요 없음
• 예외 발생 여부와 관계없이 자동 자원 해제
• 코드 간결 + 안정성 향상

---

6. 스레드 / 멀티 스레드

스레드란?

• 코드의 실행 흐름
• 하나의 프로세스 안에 여러 스레드가 존재 가능

멀티 스레드 = 하나의 프로세스에서 여러 작업 흐름

메인 스레드

• 모든 자바 프로그램은 main 스레드로 시작
• 싱글 스레드 프로그램
  • main 종료 → 프로세스 종료
• 멀티 스레드 프로그램
  • 하나라도 살아 있으면 프로세스 유지

스레드 생성 방법

1) Runnable 구현

Thread thread = new Thread(() -> {
    // 실행 코드
});
thread.start();

2) Thread 상속

Thread thread = new Thread() {
    @Override
    public void run() {
        // 실행 코드
    }
};
thread.start();

실무에서는 Runnable 방식이 더 일반적

스레드 상태 요약

• NEW → RUNNABLE → RUNNING → TERMINATED
• RUNNING ↔ RUNNABLE 은 스케줄링에 의해 반복

---

7. 열거형 (Enum)

Enum이란?

한정된 값만 가질 수 있는 타입

enum Day {
    MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
}

• 상수 집합을 타입으로 표현
• 문자열/정수 상수보다 안전하고 명확

주요 메서드

name()

• 열거 상수의 이름을 문자열로 반환

Day.MON.name(); // "MON"

values()

• 모든 열거 상수를 배열로 반환

Day[] days = Day.values();

 

valueOf(String)

• 문자열과 일치하는 열거 상수 반환
• 일치하지 않으면 IllegalArgumentException

Day day = Day.valueOf("MON");

 

---

8. Enum 활용 패턴 — 조건문을 없애는 설계

Enum은 단순히 상수를 묶는 문법이 아니라,
“상태나 전략을 가진 타입”으로 활용할 수 있다.

 

기존 방식의 한계

보통 연산을 처리할 때는 이런 코드가 많다.

if (op.equals("+")) {
    return a + b;
} else if (op.equals("-")) {
    return a - b;
}

위 방식의 문제점은...

• 문자열 비교 (타입 안정성 ❌)
• 연산 추가 시 if/switch 계속 증가
• 로직이 여기저기 흩어짐

---

Enum으로 연산을 표현하기

public enum Operation {
    PLUS("+", (a, b) -> a + b),
    MINUS("-", (a, b) -> a - b);

    private final String operator;
    private final IntBinaryOperator operation;

    Operation(String operator, IntBinaryOperator operation) {
        this.operator = operator;
        this.operation = operation;
    }

    public int calculate(int a, int b) {
        return operation.applyAsInt(a, b);
    }
}

여기서 낯설었던 부분은 바로 이거다.

PLUS("+", (a, b) -> a + b)

---

Enum 상수는 사실 “객체 생성”이다

Enum의 각 상수는 내부적으로 하나의 객체다.

PLUS("+", 람다식)

이 코드는 다음과 같은 의미다.

• PLUS라는 이름의 Operation 객체 생성
• 생성자에 "+" 와 (a, b) -> a + b 전달

즉, Enum은 이런 구조를 가진다.

Operation plus = new Operation("+", (a, b) -> a + b);

단지 new를 직접 못 쓰게 막아둔 것뿐이다.

---

IntBinaryOperator를 사용하는 이유

private final IntBinaryOperator operation;

IntBinaryOperator는 자바에서 제공하는 표준 함수형 인터페이스다.

@FunctionalInterface
public interface IntBinaryOperator {
    int applyAsInt(int left, int right);
}

의미는 간단하다.

• int 두 개를 받아서
• int 하나를 반환하는 연산

즉,

(a, b) -> a + b

calculate() 메서드의 역할

public int calculate(int a, int b) {
    return operation.applyAsInt(a, b);
}

• 실제 계산 로직은 람다에 있음
• Enum은 “어떤 연산을 쓸지”만 결정

이 구조 덕분에:

• if / switch 필요 없음
• 연산 추가 시 Enum 상수만 추가하면 됨

사용 코드

System.out.println(Operation.PLUS.calculate(10, 20));

또는 Enum 전체를 순회하면서도 가능하다.

for (Operation op : Operation.values()) {
    System.out.println(op + " = " + op.calculate(10, 20));
}

이 구조의 정체 — 전략 패턴

이 코드는 전략(Strategy) 패턴을 따른다.

역할	담당
전략 인터페이스	IntBinaryOperator
전략 구현	각 Enum 상수의 람다
전략 선택	Operation.PLUS, Operation.MINUS

연산을 선택하는 책임을 Enum이 가진다

 

이 방식의 장점?

• 문자열, 숫자 상수 제거 → 타입 안정성
• 조건문 제거 → 가독성 개선
• 기능 추가 시 기존 코드 수정 최소화

---

📚 Reference

• 『이것이 자바다』, 신용권, 임경균 저