【Java】オブジェクト指向の応用問題3-1

問題3-1

FileCopyPracticeクラスのmainメソッドは未完成です。

あるテキストファイルの内容を、別のテキストファイルにコピーするプログラムを作成してください。

その方法は、コピー元ファイルからFileReaderクラスとBufferedReaderクラスをうまく使ってデータを読み取り、そのデータをコピー先ファイルにFileWriterクラスとBufferedWriterクラスとPrintWriterクラスをうまく使って書き込みます。

コピー元ファイル名およびコピー先ファイル名の指定にはコマンドライン引数を使用してください。

【実行例】

> java FileCopyPractice コピー元ファイル名 コピー先ファイル名

コマンドラインが不正（2つの文字列が渡ってこない）の場合は「2つのファイル名を正しく指定してください」と表示してプログラムを終了します。

コピー元ファイルが見つからない場合はFileNotFoundExceptionがスローされます。
その際は「ファイル名の指定が不正です」と表示してプログラムを終了します。

それ以外にIOExceptionがスローされますので、そのときは「入出力エラーです」と表示してプログラムを終了します。

オープンしたファイルは適切にクローズしてください。

【FileCopyPractice.java】

public class FileCopyPractice {
    public static void main(String[] args) {

        // ここにファイルコピー処理を記述してください

    }
}

解答例

【ExceptionInheritancePractice.java】

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

public class FileCopyPractice {
    public static void main(String[] args) {

        BufferedReader br = null;
        PrintWriter pw = null;

        if(args.length != 2) {
            System.out.println("2つのファイル名を正しく指定してください");
            return;
        }

        try {
            // コピー元ファイル名のオープン
            br = new BufferedReader(new FileReader(args[0]));

            // コピー先ファイル名のオープン
            pw = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter(args[1])));

            String str;

            // コピー元ファイルから1行分の文字列を取得
            while((str = br.readLine()) != null) {

                // 取得した文字列をコピー先ファイルに書き込み
                pw.println(str);
            }
        } catch(FileNotFoundException e) {
            System.out.println("ファイル名の指定が不正です");
        } catch(IOException e) {
            System.out.println("入出力エラーです");
        } finally {
            try {
                if(br != null) {
                    br.close();
                }
            } catch(IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // PrintWriterのcloseメソッドはIOException例外を送出しないため
            if(pw != null) {
                pw.close();
            }
        }
    }
}

解説

今回はファイルIOに関する問題です。

Javaでは、ファイルIOを行うクラス群がjava.ioパッケージに収められています。

ですので、使う際にはまずimport文を記述しましょう。

今回のように同じパッケージのクラスをたくさん使用する場合は、クラス名の部分をアスタリスクにして一括でインポートすることも可能です。
（ただしeclipseを使用している場合には、自動的に完全クラス名に置き換わってしまいます。）

import java.io.*;

これを「オンデマンドインポート」と言います。

しかし、開発現場ではオンデマンドインポートを推奨していないプロジェクトもありますので、その点は意識しておいてください。

今回の問題では、コピー元・コピー先ファイル名の指定にコマンドライン引数を使用します。

コマンドライン引数とは、プログラム実行時に渡すことのできる文字列情報のことです。

半角スペースで区切ることで、String配列の形でmainメソッドの引数に渡されます。

いつも記述しているString配列型引数のargsです。

今回は2つのデータが渡ってこないといけないので、配列オブジェクトが持っているlength属性で要素数をチェックしています。

ファイルの入力にはFileReaderクラス、出力にはFileWriterクラスを使うのが鉄則です。

しかし、この2つのクラスだけではパワーが弱いので、BufferedReaderクラスやBufferedWriterクラス、PrintWriterクラスなどを組み合わせてパワーアップさせています。

実際にデータをコピーしているのは、次のプログラムです。

while((str = br.readLine()) != null) {
    // 取得した文字列をコピー先ファイルに書き込み
    pw.println(str);
}

BufferedReaderクラスのreadLineインスタンスメソッドを呼び出すことで、テキストファイルの1行を取得することができます。

テキストファイルが何行あるかは分からないので、while文を使ってループさせます。

while文の丸括弧の中が少し難しく見えます。

readLineメソッドの戻り値を文字列変数strに格納していますが、Javaというプログラミング言語は、「代入演算も値を返す」ようにできています。

int x;
System.out.println(x = 10);

これはもちろん変数xに10が代入され、かつ「10」が出力されます。

話をreadLineメソッドに戻すと、このメソッドはファイルの終端まで到達するとnullを返します。

つまり、while文の評価の意味は「nullが返ってくるまでデータを取得し続けてください」ということです。

ファイルIO系クラスのほとんどのメソッドは検査例外IOException（とそのサブクラスの例外）をスローします。

ですので、一般的には大きなtryブロックを記述し、その中にファイル入出力処理を記述します。

そして、ファイルIOで特に重要なのは、ファイルを使える状態（オープンと言います）にしたら、最後は必ず後始末（クローズと言います）しなければいけないということです。

そして、ファイルのクローズ処理はfinallyブロックに記述して、必ず実行されるようにするのがベストです。

オープンしたファイルをクローズするにはcloseメソッドを実行するのですが、このcloseメソッドも検査例外IOExceptionをスローするので、finallyブロックに小さくtry-catchを記述します。

ちなみに、Java7からはリソースのクローズを自動的に行ってくれる「try-with-resources文」という新しい文法が追加されました。

tryの後ろに丸括弧を記述し、そこにクローズが必要なオブジェクトのインスタンス化と参照変数の宣言・代入を行うことで、自動的にcloseメソッドを呼び出してくれます。

参考図書

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