ストリームでの入出力処理の基本

はじめに

　第6回目の本稿は、ストリームと入出力処理をとりあげます。入出力処理は、プログラムと外部とのデータのやりとりのことで、Javaでは、この入出力処理をストリームという仕組みを介して行います。Java SEでは、このような入出力の処理を、java.ioパッケージのAPIで提供しています。

　なおAndroid SDKに含まれる基本APIは、現行のJava SE 6とまったく同じというわけではありません。API Levelが低いと、Java SE 6に含まれるクラスやメソッドの一部が、実装されていない場合があります。

　API Levelの微妙な違いは、Android Developersサイトにて確認するようにしてください。

対象読者

　Androidアプリケーションの開発を始めたい方で、JavaとEclipseのごく基本的な知識がある方を対象とします。

入出力とストリーム

　一般にプログラムは、それ単体のみで処理が完結するものはあまりありません。プログラムの外部から、何らかのデータを受けとり（入力）、それを処理して、結果を外部に書きだす（出力）というパターンがベースになっています。

　例えばデータの入力としては、ファイルからの読み込み、ネットワークでの通信データの受信などがあります。出力は反対の処理となり、ファイルへの書き込み、通信データの送信となります。また画面への表示も、出力といえます。

　このような入出力処理を、Javaでは、ストリームという仕組みを介して行うのが基本です。ストリームとは、直訳すると「小さな川」という意味ですが、Javaではデータの流れとその通り道を意味し、データの受け渡しを抽象化したものです。あらゆるデータの入出力における基本的な概念です。

ストリームの種類

　Javaのストリームには、ファイルやネットワークなどからデータを受け取る入力ストリームと、ファイルやネットワークにデータを送りだす出力ストリームの2種類があります。

入出力とストリーム

　またストリームは、流れるデータの種類でも分かれています。バイト単位（バイナリ）でデータを扱うバイトストリームと、文字単位（16ビットのUnicode文字）でデータを扱う文字ストリームの2つに分かれます。例えば通常のテキストなら文字ストリームとなり、画像データなどはバイトストリームを用います。

　したがって入出力の違いを合わせると、java.ioパッケージに含まれるストリーム関連クラスは、4つに区分できることになります。それぞれには、基本となる抽象クラスが存在し、ストリーム関連のクラスは、主にその抽象クラスを継承して作られています。

主なストリームクラス

　文字ストリームの入出力は、Reader／Writerクラスが行います。一方バイトストリームの入出力は、InputStream／OutputStreamクラスが担います。これら4つのクラスがスーパークラスとなり、ファイルに特化した入出力クラスや、バッファ付きの読み書きをサポートするクラスなど、多くのサブクラスが提供されています。

New I/Oライブラリ

　今回解説は割愛していますが、Java 1.4からは、これまで説明してきたストリームによる入出力クラスに加え、より機能を拡張した新しい入出力ライブラリが導入されています。New I/Oと呼ばれるもので、バッファ管理、ノンブロッキングI/O、文字セットや正規表現のサポートなどの機能が提供されています。Android SDKにも含まれています。