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InputStream を文字列に変換する

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はじめに

Java では、InputStreamクラスを使用して、ファイルからデータを順序付きのシーケンスで読み取ります。データを文字列として使用するには、InputStream を文字列に変換する必要があります。この実験では、InputStream を文字列に変換するさまざまな方法を学びます。

InputStreamReader を使用する

InputStreamReader クラスは、read() メソッドを提供して、InputStream からのデータを文字配列に読み取ります。この文字配列を文字列に変換することができます。次のコンテンツを持つ ~/project ディレクトリに新しい Java ソースファイル InputStreamToString.java を作成します。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

public class InputStreamToString {
    public static String inputStreamToString(InputStream input) throws IOException {
        InputStreamReader reader = new InputStreamReader(input);
        char[] charArray = new char[256];
        reader.read(charArray);
        return new String(charArray);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            String strFromInputStream = inputStreamToString(input);
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);
        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

コードを実行するには、ターミナルを開き、次のコマンドでコードをコンパイルして実行します。

javac InputStreamToString.java && java InputStreamToString

InputStreamReader と BufferedReader を StringBuilder とともに使用する

前の手順は、より大きな入力に対して非効率的です。代わりに、効率を向上させるために、BufferedReader を使用して InputStreamReader をラップします。そして、StringBuilder オブジェクトを使用して、BufferedReader から読み取った行を追加します。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 1 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

public class InputStreamToString {
    public static String inputStreamToString(InputStream input) throws IOException {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        InputStreamReader reader = new InputStreamReader(input);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
        String line;
        while ((line = bufferedReader.readLine())!= null) {
            builder.append(line);
        }
        return builder.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            String strFromInputStream = inputStreamToString(input);
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);
        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

StringBuilder を使用せずに InputStreamReader と BufferedReader を使用する

BufferedReader クラスの lines() メソッドを使用することで、より簡単なアプローチが可能です。これにより、各行を個別の StringBuilder インスタンスに追加する必要がなくなります。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 2 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.stream.Collectors;

public class InputStreamToString {
    public static String inputStreamToString(InputStream input) throws IOException {
        InputStreamReader reader = new InputStreamReader(input);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
        String str = bufferedReader.lines().collect(Collectors.joining("\n"));
        return str;
    }

    public static void main(String[] args) {
        InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
        String strFromInputStream = inputStreamToString(input);
        System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);
    }
}

InputStream の readAllBytes() メソッドを使用する

InputStream クラスは、Java 9 で readAllBytes() メソッドを導入しました。これにより、1 行のコードで効率的に InputStream オブジェクト全体を文字列に変換できます。ただし、このメソッドは、より大きな入力に対しては推奨されません。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 3 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class InputStreamToString {
    public static String inputStreamToString(InputStream input) throws IOException {
        return new String(input.readAllBytes());
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            String strFromInputStream = inputStreamToString(input);
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);
        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

Scanner クラスを使用する

入力ストリームを文字列に変換するために、データの読み取りと解析に一般的に使用される Scanner クラスを使用することもできます。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 4 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Scanner;

public class InputStreamToString {
    public static String inputStreamToString(InputStream input) throws IOException {
        Scanner scanner = new Scanner(input);
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        while (scanner.hasNext()) {
            builder.append(scanner.nextLine());
        }
        return builder.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            String strFromInputStream = inputStreamToString(input);
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);
        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

ByteArrayOutputStream を使用する

java.io パッケージ内の ByteArrayOutputStream クラスを使用して、入力ストリームからデータをバイト配列にコピーします。そして、バイト配列を ByteArrayOutputStream に書き込みます。最後に、ByteArrayOutputStream の toString() メソッドを使用して文字列形式を取得します。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 5 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class InputStreamToString {
    public static String inputStreamToString(InputStream input) throws IOException {
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer = new byte[128];
        int length;
        while ((length = input.read(buffer))!= -1) {
            byteArrayOutputStream.write(buffer, 0, length);
        }
        return byteArrayOutputStream.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            String strFromInputStream = inputStreamToString(input);
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);
        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

java.nio パッケージを使用する

java.nio パッケージでは、Files.createTempFile を使用して一時ファイルを作成し、InputStream からのデータをこのファイルにコピーすることができます。その後、この一時ファイルの内容を文字列に読み込むことができます。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 6 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.StandardCopyOption;

public class InputStreamToString {
    public static String inputStreamToString(InputStream input) throws IOException {
        Path file = Files.createTempFile(null, null);
        Files.copy(input, file, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
        return new String(Files.readAllBytes(file));
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            String strFromInputStream = inputStreamToString(input);
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);
        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

Google Guava ライブラリを使用する

Google Guava ライブラリは、InputStream を文字列に変換するための CharStreams クラスを提供しています。このクラスの toString() メソッドを使用することで、これを行うことができます。これは、Readable オブジェクト（InputStreamReader のようなもの）を取り、そこからデータを読み取って文字列に変換します。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 7 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

import com.google.common.io.CharStreams;

public class InputStreamToString {
    public static String inputStreamToString(InputStream input) throws IOException {
        try(InputStreamReader reader = new InputStreamReader(input)) {
            return CharStreams.toString(reader);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            String strFromInputStream = inputStreamToString(input);
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);

        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

Apache Commons IO を使用する

org.apache.commons.io パッケージの IOUtils クラスにも toString() メソッドが含まれています。このメソッドに InputStream オブジェクトを直接渡すことができ、そこからデータを読み取って文字列に変換します。また、Charset も指定する必要があります。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 8 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import org.apache.commons.io.IOUtils;

public class InputStreamToString {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            String strFromInputStream = IOUtils.toString(input, StandardCharsets.UTF_8.name());
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);

        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

Apache Commons IO とともに StringWriter クラスを使用する

java.io パッケージの StringWriter クラスを使用して、InputStream の内容を StringWriter にコピーすることができます。IOUtils クラスの copy() メソッドを使用します。次のコードを使用して、InputStreamToString.java のステップ 9 の後に新しいステップを作成します。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.StringWriter;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import org.apache.commons.io.IOUtils;

public class InputStreamToString {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            InputStream input = new ByteArrayInputStream("hello world".getBytes());
            StringWriter sw = new StringWriter();
            IOUtils.copy(input, sw, StandardCharsets.UTF_8.name());
            String strFromInputStream = sw.toString();
            System.out.print("String from the Input Stream is: " + strFromInputStream);

        } catch(Exception e) {
            System.out.print(e);
        }
    }
}

まとめ

この実験では、Java において InputStream を文字列に変換するさまざまな方法を学びました。効率を向上させるために、ByteArrayOutputStream や BufferedReader クラスを使用することができます。また、入力ストリームを文字列に変換するために Scanner クラスも利用できます。readAllBytes() メソッドは、小さな入力にのみ適しています。Google Guava や Apache Commons IO のような外部ライブラリを使用して、処理を簡略化することもできます。例外処理を行い、InputStream を閉じてリソースリークを回避することを忘れないでください。

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