先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「Javaでファイルの読み取りをするときに、少しずつ読み込む方法ってありますか？」

先生

「JavaにはBufferedInputStreamというクラスがあって、バッファを使って効率よく読み込みができるんですよ。」

生徒

「へえ、それってどういう仕組みなんですか？あと、availableっていうメソッドも気になりました。」

先生

「いい質問ですね。それでは、BufferedInputStreamとavailableメソッドについて、基本から順番に解説していきましょう！」

1. JavaのBufferedInputStreamクラスとは

JavaのBufferedInputStreamクラスは、InputStreamを拡張して、データを効率的に読み取るためのバッファ機能を追加したクラスです。バッファとは、一時的にデータを保存する領域のことで、これを使うことで一度に複数バイトをまとめて読み込むことができ、読み込みの速度が向上します。

たとえばファイルを1バイトずつ直接読み込むと、読み取りのたびにディスクアクセスが発生してしまい、パフォーマンスが悪くなります。BufferedInputStreamを使うことで、一度にある程度のデータを内部バッファに読み込んでから必要に応じて取り出すため、より高速に動作します。

2. BufferedInputStreamの基本的な使い方

BufferedInputStreamは、他のInputStreamと組み合わせて使うのが一般的です。たとえばFileInputStreamと組み合わせることで、ファイルから効率よくデータを読み込めます。


import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class BufferedInputExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("sample.txt"))) {
            int data;
            while ((data = bis.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

この例では、sample.txtというファイルを1バイトずつ読み込んで画面に表示していますが、内部的にはBufferedInputStreamがバッファを使って効率よくデータを処理しています。

3. availableメソッドとは？何ができるの？

availableメソッドは、InputStreamクラスに定義されているメソッドで、現在の時点でストリームから読み取れるバイト数を返してくれます。つまり、「今すぐ読み取れるデータ量はどれくらいか？」を知ることができます。

このメソッドはファイルの終わり（EOF）に到達しているかどうかを確認したり、読み取り準備ができているかを事前にチェックしたりするのに使われます。

4. availableメソッドの使い方を見てみよう


import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class AvailableExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("sample.txt"))) {
            int bytesAvailable = bis.available();
            System.out.println("読み取り可能なバイト数: " + bytesAvailable);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}


読み取り可能なバイト数: 124

このように、availableメソッドを使うと、ファイルの中で今すぐ読み取れるバイト数を確認することができます。ただし、このメソッドは必ずしもファイルの全体のサイズを返すわけではない点に注意が必要です。ネットワークなどのストリームでは、まだ受信していないデータは含まれません。

5. BufferedInputStreamとavailableの注意点

BufferedInputStreamとavailableを使うときの注意点も確認しておきましょう。

availableメソッドは残りのバイト数を保証しない：これはあくまで「すぐに読み取れる量」だけを示すため、ファイルの総サイズとは一致しない場合があります。
バッファサイズに依存する：BufferedInputStreamのデフォルトバッファサイズは8192バイトですが、必要に応じて指定も可能です。
使用後は必ずストリームを閉じる：try-with-resources構文を使えば、自動でclose()が呼ばれて安全です。