tempfile: 임시 파일과 디렉토리 안전하게 다루기

지난 글에서 파일명 패턴 매칭을 다루는 glob과 fnmatch를 살펴봤습니다. 이번에는 임시 파일과 디렉토리를 안전하게 만들고 자동으로 정리하는 tempfile 모듈을 정리합니다. 테스트 픽스처, 파이프라인 중간 결과물, 업로드 처리 등 “잠깐 쓰고 버리는” 파일이 필요할 때 없어서는 안 될 모듈입니다.

tempfile 모듈이 필요한 이유

# 나쁜 예: 직접 /tmp 경로를 하드코딩
path = "/tmp/my_temp_file.txt"
with open(path, "w") as f:
    f.write("data")
# 나중에 f.close() 후 지워야 하는데... 예외 발생 시 누락될 수 있음

직접 임시 파일 경로를 만들면 충돌, 권한 문제, 정리 누락 등 여러 문제가 생깁니다. tempfile 모듈은 고유한 이름 자동 생성, 적절한 권한 설정(소유자만 읽기/쓰기), 컨텍스트 매니저를 통한 자동 정리를 모두 처리합니다.

NamedTemporaryFile — 이름 있는 임시 파일

import tempfile

with tempfile.NamedTemporaryFile(
    mode="w",
    suffix=".csv",
    prefix="data_",
    encoding="utf-8"
) as f:
    f.write("id,name,score\n")
    f.write("1,Alice,95\n")
    f.flush()         # 버퍼 비우기
    print(f.name)     # /tmp/data_XXXXXXXX.csv

# with 블록 종료 시 자동 삭제

delete=False를 추가하면 with 블록이 끝난 후에도 파일이 유지됩니다. 다른 프로세스에 경로를 전달해야 할 때 씁니다.

with tempfile.NamedTemporaryFile(suffix=".json", delete=False) as f:
    f.write(b'{"key": "value"}')
    temp_path = f.name

# 파일을 다른 곳에 전달 후
import os
os.unlink(temp_path)  # 직접 정리

TemporaryDirectory — 임시 디렉토리

import tempfile
import os

with tempfile.TemporaryDirectory(prefix="build_") as tmpdir:
    # tmpdir: /tmp/build_XXXXXXXX
    output_path = os.path.join(tmpdir, "output.bin")

    # 빌드 작업...
    with open(output_path, "wb") as out:
        out.write(b"compiled data")

    print(os.listdir(tmpdir))

# with 종료 시 tmpdir 전체(하위 파일 포함) 자동 삭제

TemporaryDirectory는 테스트에서 격리된 파일시스템 공간을 만들 때 특히 유용합니다.

SpooledTemporaryFile — 메모리 우선 임시 파일

import tempfile

# 1MB 이하는 메모리에만, 초과 시 디스크로 자동 이동
with tempfile.SpooledTemporaryFile(max_size=1024 * 1024, mode="w") as f:
    f.write("header\n")
    for row in large_data:
        f.write(f"{row}\n")

    f.seek(0)
    content = f.read()

네트워크에서 받은 데이터를 처리할 때 크기를 미리 알 수 없다면 SpooledTemporaryFile이 적합합니다. 메모리 내에서 처리하고 크면 자동으로 디스크로 넘깁니다.

TemporaryFile — 이름 없는 임시 파일

import tempfile

with tempfile.TemporaryFile(mode="w+b") as f:
    f.write(b"binary data")
    f.seek(0)
    data = f.read()
    print(data)

# 파일시스템에 경로가 없음 → 다른 프로세스가 접근 불가
# 가장 안전한 임시 파일

TemporaryFile은 운영체제에 따라 파일시스템에 아예 이름이 나타나지 않을 수 있습니다(Linux에서는 unlink 후 fd만 유지). 다른 프로세스에서 접근할 필요가 없다면 이것이 가장 안전합니다.

mkstemp / mkdtemp — 저수준 API

import tempfile, os

# mkstemp: fd(파일 디스크립터) + 경로 반환
fd, path = tempfile.mkstemp(suffix=".tmp", dir="/data/work")
try:
    os.write(fd, b"raw data")
finally:
    os.close(fd)
    os.unlink(path)  # 직접 정리

# mkdtemp: 디렉토리 경로 반환
tmpdir = tempfile.mkdtemp(prefix="job_")
try:
    pass  # 작업
finally:
    import shutil
    shutil.rmtree(tmpdir)  # 직접 정리

mkstemp()와 mkdtemp()는 컨텍스트 매니저를 제공하지 않아 직접 정리해야 합니다. 가능하면 NamedTemporaryFile / TemporaryDirectory의 with 문을 씁니다.

gettempdir — 시스템 임시 디렉토리 위치

import tempfile

print(tempfile.gettempdir())   # /tmp (Linux/macOS), C:\Users\...\Temp (Windows)
print(tempfile.gettempprefix()) # tmp

테스트 코드에서의 활용

import unittest
import tempfile
import os

class FileProcessorTest(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        # 테스트마다 격리된 임시 디렉토리 생성
        self.tmpdir = tempfile.TemporaryDirectory()
        self.workdir = self.tmpdir.name

    def tearDown(self):
        self.tmpdir.cleanup()

    def test_output_file(self):
        out_path = os.path.join(self.workdir, "output.txt")
        process_and_save(out_path)
        self.assertTrue(os.path.exists(out_path))

pytest에서는 tmp_path 픽스처가 같은 역할을 합니다.

정리

클래스/함수	특징	정리 방식
NamedTemporaryFile	이름 있음, 경로 공유 가능	with 자동 / delete=False 후 수동
TemporaryFile	이름 없음, 가장 안전	with 자동
TemporaryDirectory	디렉토리 트리	with 자동
SpooledTemporaryFile	메모리 → 디스크 자동 전환	with 자동
mkstemp / mkdtemp	저수준	수동 정리 필수

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지난 글: glob과 fnmatch: 파일 패턴 매칭

다음 글: datetime 기초: 날짜와 시간 다루기

읽어주셔서 감사합니다. 😊