【6日でできるJava入門】ファイルの読み込み

【6日でできるJava入門】ファイルの読み込み

　プログラムで大量のデータを扱う場合、ファイルの読み込みは必須のテクニックです。Javaには、テキストファイルを1文字ずつ、または1行ずつ効率よく読み込むための多様なクラスが用意されています。ここでは、代表的なファイル入力方法とその応用について解説します。

１．FileReaderによるファイルの読み込み

1.1. FileReaderクラスの概要

FileReaderクラスは、テキストファイルから文字を1文字ずつ読み込むためのクラスです。主に日本語などマルチバイト文字も正しく扱えます。

1.2. サンプル：ファイル内容を表示するプログラム

ファイル名：sample1.txt
（例：ファイルの内容が「りんご,apple\nばなな,banana\n」のようになっているとする）

※Eclipseの場合、プロジェクト直下に「sample.txt」に配置する。

りんご,apple
ばなな,banana

ファイル名： lesson21_1.java

import java.io.FileReader;

public class lesson21_1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FileReader fr = new FileReader("sample1.txt");
        char[] buffer = new char[128];
        while (true) {
            int len = fr.read(buffer);
            if (len < 0) {
                break;
            }
            System.out.print(new String(buffer, 0, len));
        }
        fr.close();
    }
}

実行結果

りんご,apple
ばなな,banana

解説

• read() は実際に読み込んだ文字数を返す。EOF（ファイル末端）になると-1を返す。
• 読み込んだ分だけStringに変換し、出力する。

２．BufferedReaderで1行ずつ読み込む

2.1. BufferedReaderクラスの特徴

BufferedReaderは、FileReaderなどのReaderクラスと組み合わせて、1行ずつ効率良く読み込むことができます。
readLine()メソッドを使うことで、ファイルを「行単位」で扱えるので、テキストデータの解析が容易です。

2.2. サンプル：ファイルの行数をカウント

ファイル名： lesson21_2.java

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

public class lesson21_2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FileReader fr = new FileReader("sample1.txt");
        BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
        int count = 0;
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            count++;
            System.out.println("行" + count + ": " + line);
        }
        br.close();
        fr.close();
    }
}

実行結果

行1: りんご,apple
行2: ばなな,banana

解説

• readLine() はファイルの終端で null を返す。
• 各行ごとにカウントして、内容をそのまま出力。

３．文字コードと例外処理について

3.1. 文字コードへの配慮

　日本語などマルチバイト文字を確実に扱う場合は、InputStreamReaderをBufferedReaderと組み合わせて、文字コードを指定すると安全です。

ファイル名： lesson21_3.java

"UTF-8" や "Shift_JIS" など、環境に応じて文字コードを指定可能。

import java.io.*;
public class lesson21_3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(
            new InputStreamReader(new FileInputStream("sample1.txt"), "UTF-8")
        );
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }
        br.close();
    }
}

実行結果

りんご,apple
ばなな,banana

3.2. ファイル操作時の例外

ファイルが見つからない場合や、読み込み時のエラーは例外（Exception）として発生します。
　今回は簡単のため throws Exception でmainメソッドに宣言していますが、実運用ではtry-catch文で例外処理を行うのが一般的です。

3.3 ３つのクラスの役割

このプログラムは「テキストファイル（sample.txt）を1行ずつ読み取って表示する」ものです。
　特に FileInputStream、InputStreamReader、BufferedReader という3つの「ストリーム（入出力の流れ）」の連携がポイントです。
それぞれの役割や流れを表とあわせて詳しく説明します。

入力ストリームの流れ（図解）

[ sample.txt(ファイル) ]
      │
      ▼
[ FileInputStream ] ・・・バイト単位で読む
      │
      ▼
[ InputStreamReader (UTF-8) ] ・・・バイト→文字に変換
      │
      ▼
[ BufferedReader ] ・・・文字をまとめて/1行ずつ読む
      │
      ▼
[ プログラム内で1行ずつ処理 ]

3.4 クラスごとの解説

1. FileInputStream

• 何をする？
  ファイル（ここでは "sample.txt"）からデータをバイト単位で読み取るクラス。
• イメージ：
  「ファイルの生データ」をそのまま1バイトずつ順番に読み込む。
• 注意：
  そのままでは「日本語」「記号」などの文字データとして使えない（バイト→文字への変換が必要）。

2. InputStreamReader

• 何をする？
  FileInputStreamなど「バイトストリーム」から受け取ったバイト列を、
  指定した文字コード（ここではUTF-8）で「文字」に変換するクラス。
• イメージ：
  バイトデータ → "あ" "A" などの文字情報へ変換。
• 役割：
  「バイトの羅列」を「文字（テキスト）」としてJavaプログラムが読める形にする。

3. BufferedReader

• 何をする？
  InputStreamReaderなど「文字ストリーム」からデータを受け取り、
  効率よく読み込む（バッファリング）＋行単位で取り出す（readLineメソッド）
• イメージ：
  まとめて読み込んで高速化、さらに1行ごとに取り出せる便利さ！
• 役割：
  1文字ずつでなく「1行まとめて」String型で取得できるので、
  テキストファイルを「1行ずつ」読みたいときに最適。

４．主要なファイル読み込みクラスの比較表

まとめ

• FileReader はファイルから直接文字を読み込むのに使う。
• BufferedReader でラップすると「1行ずつ」簡単に読み込める。
• 日本語ファイルの場合は文字コードにも注意する。
• ファイルの入出力には例外処理（try-catch）も忘れずに。