バッファ操作の基本

ファイルデータの読み込みにはFileChannelとByteBufferの組み合わせが有効です。以下の例ではファイルからデータを読み込み、バッファ経由でコンソールに出力する処理を実装しています。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class FileReadExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileChannel fileChannel = new FileInputStream("input.txt").getChannel()) {
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
            
            // データ読み込みとバッファへの格納
            int bytesRead = fileChannel.read(buffer);
            while (bytesRead != -1) {
                buffer.flip();
                
                // バッファ内容の文字列出力
                while (buffer.hasRemaining()) {
                    System.out.print((char) buffer.get());
                }
                
                buffer.clear();
                bytesRead = fileChannel.read(buffer);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

マルチバッファ処理の応用

複数のByteBufferを使用してファイルデータを分割処理する場合、以下のような実装が可能です。

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.io.IOException;

public class MultiBufferExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("data.bin", "r")) {
            FileChannel channel = file.getChannel();
            
            // 複数バッファの準備
            ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(8);
            ByteBuffer payload = ByteBuffer.allocate(1024);
            
            // チャンネルからの分散読み込み
            channel.read(new ByteBuffer[]{header, payload});
            
            // 各バッファの内容確認
            header.flip();
            payload.flip();
            
            // バッファ内容のデバッグ表示
            System.out.println("ヘッダサイズ: " + header.remaining());
            System.out.println("ペイロードサイズ: " + payload.remaining());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

大容量ファイル処理

サイズがInteger.MAX_VALUEを超えるファイルの転送には、以下のサンプルコードのように部分転送の仕組みを実装する必要があります。

import java.nio.channels.FileChannel;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class LargeFileTransfer {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileChannel source = new FileInputStream("large.bin").getChannel();
             FileChannel target = new FileOutputStream("backup.bin").getChannel()) {
             
            long totalSize = source.size();
            long position = 0;
            
            // チャンク単位での転送処理
            while (position < totalSize) {
                long remaining = totalSize - position;
                long chunkSize = Math.min(remaining, Integer.MAX_VALUE);
                
                position += source.transferTo(position, chunkSize, target);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

ファイルシステム操作

ファイルツリーの走査にはFiles.walkFileTreeメソッドを使用します。以下の例は特定拡張子のファイルのみを検索する実装例です。

import java.io.IOException;
import java.nio.file.*;
import java.nio.file.attribute.BasicFileAttributes;

public class JarFileSearch {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Files.walkFileTree(Paths.get("/opt/java/libs"), new SimpleFileVisitor<Path>() {
                @Override
                public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) {
                    if (file.toString().endsWith(".jar")) {
                        System.out.println("見つかったJAR: " + file);
                    }
                    return FileVisitResult.CONTINUE;
                }
            });
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

ファイル操作ユーティリティ

ディレクトリのコピー処理を実装する場合、以下のようなコードで再帰的なコピーが可能です。

import java.io.IOException;
import java.nio.file.*;

public class DirectoryCopier {
    public static void main(String[] args) {
        Path sourceDir = Paths.get("/var/data/source");
        Path targetDir = Paths.get("/backup/dest");
        
        try {
            Files.walk(sourceDir).forEach(path -> {
                try {
                    Path targetPath = targetDir.resolve(sourceDir.relativize(path));
                    
                    if (Files.isDirectory(path)) {
                        Files.createDirectories(targetPath);
                    } else {
                        Files.copy(path, targetPath, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
                    }
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            });
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}