文字ストリーム
バージョン1.1のJava Development Kitから、java.ioパッケージで文字ストリームがサポートされるようになりました。1.1より前のJDKの標準入出力機能では、InputStreamおよびOutputStreamクラスとこれらのサブクラスを使用するバイト・ストリームのみがサポートされていました。文字ストリームはバイト・ストリームと似ていますが、文字ストリームには、8ビット単位のバイトではなく16ビットのUnicode文字が含まれます。文字ストリームは、ReaderクラスとWriterクラス、およびこれらのサブクラスによって実装されます。ReaderおよびWriterでは、InputStreamおよびOutputStreamと基本的に同じ操作がサポートされます。ただし、バイト・ストリームのメソッドがバイトまたはバイト配列を操作するのに対し、文字ストリームのメソッドは、文字、文字配列、または文字列を操作する点が異なります。
バイト・ストリームで利用できる機能のほとんどは、文字ストリームでも利用できます。文字ストリーム・クラスとバイト・ストリームの名前にも同じことが言えます。文字ストリーム・クラスの接頭辞には、通常は対応するバイトストリーム・クラスの名前と同じものが使用されています。たとえば、PushbackReaderクラスでは、PushbackInputStreamクラスからバイト・ストリームに提供される機能が文字ストリームにも提供されます。
文字ストリームを使用する理由
文字ストリームを使用する主な利点は、特定の文字エンコーディングに依存しないプログラムを簡単に作成できるため、国際化が簡単になることです。Javaでは、文字列がUnicodeで格納されます。Unicodeは国際標準の文字エンコーディングで、各国のほとんどの記述用言語を表すことができます。ただし、ユーザーが読むことのできる標準的なテキスト・ファイルでは、UnicodeまたはASCIIに関連しないエンコーディングが使用されていることがあります。エンコーディングには、様々な種類があります。文字ストリーム機能では、バイト・ストリームおよび文字ストリーム間の変換を行う2つのクラスが提供されます。このため、エンコーディング処理の複雑さが解消されています。InputStreamReaderクラスでは、バイト入力ストリームからバイトを読み取り、指定されたエンコーディングに応じて文字に変換する文字入力ストリームが実装されます。同様に、OutputStreamWriterクラスでは、指定されたエンコーディングに応じて文字をバイトに変換し、バイト出力ストリームに書き込む文字出力ストリームが実装されます。
文字ストリームの2つ目の利点は、バイト・ストリームよりも効率的なことです。Java独自のバイト・ストリームのほとんどの実装では、読み込みおよび書込み操作が一度に1バイト単位で行われます。これに対し、文字ストリーム・クラスでは、読み込みおよび書込み操作が一度に1バッファ単位で行われます。文字ストリーム・クラスでは、この利点とより効率的なロック方式によって、エンコーディング変換によって追加されたオーバーヘッドが多くの場合相殺されます。
APIの概要
文字ストリーム・クラスは、java.ioパッケージの既存のバイトストリーム・クラスに対応するように設計されています。すでに説明したように、各文字ストリーム・クラス名は、ReaderまたはWriterで終わります。また、対応するバイトストリーム・クラスが存在する場合は、通常、そのバイトストリーム・クラスと同じ接頭辞になります。次の表は、新しいクラス名の一覧です。左の列のインデントは、サブクラスの関係を示しています。| 文字ストリーム・クラス | 説明 | 対応するバイト・クラス |
|---|---|---|
| Reader | 文字入力ストリームの抽象クラス | InputStream |
| BufferedReader | 入力をバッファに格納し、行を構文解析する | BufferedInputStream |
| LineNumberReader | 行番号を追跡する | LineNumberInputStream |
| CharArrayReader | 文字配列から読み込む | ByteArrayInputStream |
| InputStreamReader | バイト・ストリームを文字ストリームに変換する | (なし) |
| FileReader | ファイルのバイトを文字ストリームに変換する | FileInputStream |
| FilterReader | フィルタをかけられた文字入力の抽象クラス | FilterInputStream |
| PushbackReader | 文字をプッシュ・バックする | PushbackInputStream |
| PipedReader | PipedWriterから読み込む | PipedInputStream |
| StringReader | Stringから読み込む | StringBufferInputStream |
| Writer | 文字出力ストリームの抽象クラス | OutputStream |
| BufferedWriter | 出力をバッファに格納し、プラットフォームの行区切り文字を使用する | BufferedOutputStream |
| CharArrayWriter | 文字配列に書き込む | ByteArrayOutputStream |
| FilterWriter | フィルタをかけられた文字出力の抽象クラス | FilterOutputStream |
| OutputStreamWriter | 文字ストリームをバイト・ストリームに変換する | (なし) |
| FileWriter | 文字ストリームをバイト・ファイルに変換する | FileOutputStream |
| PrintWriter | 値およびオブジェクトをWriterに出力する | PrintStream |
| PipedWriter | PipedReaderに書き込む | PipedOutputStream |
| StringWriter | Stringに書き込む | (なし) |
関連する変更
PrintStream
PrintStreamクラスは、プラットフォームのデフォルトの文字エンコーディングおよびプラットフォームのデフォルトの行末記号を使用するように変更されました。このため、各PrintStreamには、OutputStreamWriterが組み込まれました。このライターを介してすべての文字が渡され、出力用のバイトが生成されます。printlnメソッドでは、プラットフォームのデフォルトの行末記号が使用されます。この行末記号は、システム・プロパティline.separatorによって定義されますが、必ずしも1つの改行文字(「\n」)である必要はありません。既存のwriteメソッドによって出力されたバイトおよびバイト配列は、ライター経由では渡されません。PrintStreamクラスの変更により、ASCII以外のローカル・エンコーディングが使用されているプラットフォームでJavaプログラムを記述している場合、System.outおよびSystem.errが使いやすくなりました。つまり、PrintStreamは、主にデバッグでの使用と既存のコードとの互換性のために提供されています。テキスト出力を生成するコードでは、新しいPrintWriterクラスを使用してください。このクラスでは、文字エンコーディングを指定することも、デフォルトのエンコーディングを受け入れることもできます。PrintWriterクラスでは、OutputStreamオブジェクトをとるコンストラクタが提供され、デフォルトのエンコーディングを使用する中間OutputStreamWriterオブジェクトが作成されます。
その他のクラス
次のコンストラクタおよびメソッドでは、バイトと文字が適切に変換されないため、非推奨になりました。
次のコンストラクタおよびメソッドが追加されました。
| StreamTokenizer(Reader) | |
| byte[] | String.getBytes() |
| void | Throwable.printStackTrace(PrintWriter) |