【新人エンジニア必見】Java入出力処理の使い方と新人時代の失敗から学ぶコーディングの基本

Javaの入出力（I/O）処理は、プログラムが外部とデータをやり取りするための基本的な機能です。ファイル操作やコンソール入出力を含むこれらの処理を適切に理解することは、エンジニアとしての基礎スキルです。しかし、新人時代の私はこの入出力処理を軽視し、プロジェクトで大きな失敗を経験しました。本記事では、Javaの入出力処理の基本を解説しながら、私の失敗談とそこから得た教訓を共有します。

1. Javaの入出力処理とは？

Javaの入出力処理は、プログラムが外部リソース（コンソール、ファイル、ネットワークなど）とデータをやり取りする際に使用されます。Javaでは「ストリーム」を用いてこれを抽象化しています。

ストリームの種類

入力ストリーム（Input Stream）：外部からデータを読み取る。
出力ストリーム（Output Stream）：外部にデータを書き込む。

さらに、扱うデータ形式によって以下のように分けられます：

バイトストリーム：バイナリデータ（画像や動画など）を扱う。
文字ストリーム：テキストデータを扱う。

2. 新人時代の失敗談：入出力処理の理解不足が招いたトラブル

失敗の背景

新人時代、私はユーザーがコンソールから入力したデータをファイルに保存し、それを再度読み込むというシステムの一部を担当していました。当時の私は、「とりあえず動けば良い」という考えでコードを書き、以下のような問題のあるプログラムを提出してしまいました。

失敗コード

import java.io.FileWriter;<br>import java.io.FileReader;<br><br>public class FileIOExample {<br>    public static void main(String[] args) throws Exception {<br>        // ファイルに書き込み<br>        FileWriter writer = new FileWriter("data.txt");<br>        writer.write("サンプルデータ");<br>        writer.close();<br><br>        // ファイルを読み込み<br>        FileReader reader = new FileReader("data.txt");<br>        int data;<br>        while ((data = reader.read()) != -1) {<br>            System.out.print((char) data);<br>        }<br>        reader.close();<br>    }<br>}<br>

import java.io.FileWriter; import java.io.FileReader; public class FileIOExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // ファイルに書き込み FileWriter writer = new FileWriter("data.txt"); writer.write("サンプルデータ"); writer.close(); // ファイルを読み込み FileReader reader = new FileReader("data.txt"); int data; while ((data = reader.read()) != -1) { System.out.print((char) data); } reader.close(); } }

一見問題なさそうに見えるこのコードですが、以下のような課題がありました。

問題点

例外処理が不十分
- ファイルが存在しない、または書き込み権限がない場合のエラーハンドリングがない。
効率の悪い読み込み
- ファイルを1文字ずつ読み込むことで、処理が非効率。
リソースの適切な解放
- try-with-resources構文を使用しておらず、リソースリークの可能性がある。

結果

納品後、ファイル読み込みが遅すぎるとの指摘を受け、他のエンジニアによりコードの全面的な書き直しが行われました。プロジェクトリーダーからは「基本的なファイル操作の知識を身につけるように」と叱責を受けました。

3. 改善されたコード：基本を押さえたファイル操作

先輩エンジニアの助けを借り、以下のようにコードを改善しました。

改善コード

import java.io.BufferedReader;<br>import java.io.BufferedWriter;<br>import java.io.FileReader;<br>import java.io.FileWriter;<br>import java.io.IOException;<br><br>public class FileIOExample {<br>    public static void main(String[] args) {<br>        // ファイルへの書き込み<br>        try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("data.txt"))) {<br>            writer.write("サンプルデータ");<br>        } catch (IOException e) {<br>            System.err.println("書き込み中にエラーが発生しました: " + e.getMessage());<br>        }<br><br>        // ファイルの読み込み<br>        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {<br>            String line;<br>            while ((line = reader.readLine()) != null) {<br>                System.out.println(line);<br>            }<br>        } catch (IOException e) {<br>            System.err.println("読み込み中にエラーが発生しました: " + e.getMessage());<br>        }<br>    }<br>}<br>

import java.io.BufferedReader; import java.io.BufferedWriter; import java.io.FileReader; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class FileIOExample { public static void main(String[] args) { // ファイルへの書き込み try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("data.txt"))) { writer.write("サンプルデータ"); } catch (IOException e) { System.err.println("書き込み中にエラーが発生しました: " + e.getMessage()); } // ファイルの読み込み try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) { String line; while ((line = reader.readLine()) != null) { System.out.println(line); } } catch (IOException e) { System.err.println("読み込み中にエラーが発生しました: " + e.getMessage()); } } }

改善点

BufferedReaderとBufferedWriterの使用
- バッファリングを行い、データの読み書きを効率化。
try-with-resources構文の導入
- 自動でリソースを解放し、リソースリークを防止。
例外処理の追加
- ファイル操作中のエラーを適切にハンドリング。

4. コンソール入出力の基礎

コンソールからのデータ入力

コンソールからデータを受け取る際には、Scannerクラスを使用します。

import java.util.Scanner;<br><br>public class ConsoleInputExample {<br>    public static void main(String[] args) {<br>        Scanner scanner = new Scanner(System.in);<br><br>        System.out.print("名前を入力してください: ");<br>        String name = scanner.nextLine();<br>        System.out.println("こんにちは、" + name + "さん！");<br><br>        scanner.close();<br>    }<br>}<br>

import java.util.Scanner; public class ConsoleInputExample { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("名前を入力してください: "); String name = scanner.nextLine(); System.out.println("こんにちは、" + name + "さん！"); scanner.close(); } }

コンソールへのデータ出力

データをコンソールに表示する際には、System.out.printlnを使用します。

public class ConsoleOutputExample {<br>    public static void main(String[] args) {<br>        System.out.println("プログラムが開始されました。");<br>    }<br>}<br>

1	public class ConsoleOutputExample {<br> public static void main(String[] args) {<br> System.out.println("プログラムが開始されました。");<br> }<br>}<br>