先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「Javaでファイルを読み込んだあとって、何か特別な処理って必要なんですか？」

先生

「はい、Javaではファイルを読み込んだり書き込んだりしたあとに、ストリームを閉じる必要があります。そのときに使うのがcloseメソッドです。」

生徒

「えっ、閉じないとどうなるんですか？」

先生

「実はストリームを閉じ忘れると、メモリを使い続けたり、ファイルがロックされたままになったりして、問題が起きることがあるんです。今日はBufferedInputStreamクラスとcloseメソッドの基本を一緒に学びましょう。」

1. JavaのBufferedInputStreamクラスとは

BufferedInputStreamクラスは、Javaで効率よくデータを読み込むために使われる入力ストリームです。特にファイルからバイナリデータを読み取るときによく使われます。内部にバッファ（データの一時保存場所）を持っているため、ディスクから一度にある程度のデータを読み込むことで、読み取りの回数を減らし、処理を高速化できます。

Javaでは、直接ファイルから1バイトずつ読み込むよりも、BufferedInputStreamのようなバッファ付きのストリームを使った方がパフォーマンスが良くなります。

2. closeメソッドとは？なぜ必要なの？

closeメソッドは、Javaのストリームを使い終わったあとに呼び出して、リソース（メモリやファイルハンドル）を解放するためのメソッドです。これを呼ばないと、メモリやファイルがずっと占有されたままになる可能性があり、アプリケーションの動作に悪影響を及ぼします。

特にBufferedInputStreamなどのInputStream系のクラスは、ファイルやネットワークといった外部リソースを扱うため、必ずcloseで明示的に閉じる必要があります。

3. BufferedInputStreamとcloseメソッドの基本的な使い方

それでは、BufferedInputStreamでファイルを読み込んで、最後にcloseメソッドで閉じるという基本的なサンプルコードを見てみましょう。


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

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

このように、finallyブロックの中でcloseメソッドを呼び出すことで、例外が発生した場合でも確実にストリームを閉じることができます。

4. try-with-resources構文で自動的にcloseを呼び出す

Java7以降では、try-with-resources構文を使うことで、明示的にcloseを呼び出さなくても、自動的にリソースを解放してくれるようになりました。これを使えばコードもスッキリします。


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

public class TryWithResourcesExample {
    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();
        }
    }
}

この構文を使えば、ストリームがブロックを抜けるタイミングで自動的にcloseが実行されるため、finallyブロックで明示的に書く必要がなくなります。

5. closeメソッドに関するよくあるミスと注意点

closeメソッドを正しく使わないと、プログラムに不具合が発生することがあります。以下の点に注意しましょう。

closeを呼び忘れる：リソースが開きっぱなしになると、ファイルがロックされたままになり、他の処理で開けなくなることがあります。
nullのままcloseを呼ぶ：ストリームが生成できなかった場合、nullのままcloseを呼ぶとNullPointerExceptionになります。
複数のストリームを開いたときの順番：複数のストリームを開いた場合、closeは開いた順とは逆順で閉じるのが基本です。

6. BufferedInputStreamを使うときのclose以外のポイント

BufferedInputStreamを使うときには、close以外にもいくつか押さえておきたいポイントがあります。

バッファサイズはデフォルトで8192バイト：必要であればコンストラクタでバッファサイズを変更できます。
readメソッドでバッファごと読み込むことも可能：1バイトずつよりも複数バイト読み込む方が高速です。
他のInputStreamと組み合わせて使う：FileInputStreamやByteArrayInputStreamと一緒に使うことが多いです。