Java 9で追加されたInputStream#readNBytes()メソッドの使いどころと実装例

Java 9以降、InputStreamクラスにはreadNBytes()メソッドが追加されました。このメソッドは、入力ストリームから指定されたバイト数（len）のデータを読み込み、引数として渡されたバイト配列に格納します。読み込み処理は、lenバイト分のデータがすべて読み取られるか、ストリームの終端（EOF）が検出されるか、例外がスローされるまでブロックされます。

また、readNBytes()メソッドは呼び出し後に入力ストリームをクローズしません。そのため、ストリームの再利用が可能であり、呼び出し側で明示的にclose()を行う必要があります。さらに、戻り値として実際に読み込めたバイト数が返されるため、EOFに達した場合でも安全に処理を継続できる点が特徴です。

readNBytes()を使うべき場面

従来のread(byte[] b, int off, int len)は、要求したバイト数より少ないデータしか読み込まないことがあり、確実に指定バイト数を読むにはループ処理を書く必要がありました。readNBytes()はその繰り返し処理を内部で吸収してくれるため、次のようなケースで特に有用です。

• 固定長のヘッダーやチャンク単位でバイナリデータを読み込みたい場合
• 大容量ファイルを一度にメモリへ読み込まず、少しずつ処理してメモリ不足（OutOfMemoryError）を回避したい場合
• ネットワークストリームなど、1回のreadでは全データが届かない可能性がある場合

構文

public int readNBytes(byte[] b, int off, int len) throws IOException

• b: 読み込んだデータを格納するバイト配列
• off: データの書き込み開始位置（オフセット）
• len: 読み込む最大バイト数
• 戻り値: 実際に読み込まれたバイト数（ストリームの終端の場合は0）

使用例

以下の例では、ソースフォルダに「Technology.txt」というファイルを作成し、{ "JAVA", "PYTHON", "JAVASCRIPT", "SELENIUM", "SCALA"} というシンプルなデータを保存しています。このファイルから7バイト分を読み込んで表示します。

import java.io.*;
import java.util.stream.*;
import java.nio.*;
import java.nio.file.*;

public class InputStreamReadNByteMethodTest {
    InputStream inputStream = InputStreamReadNByteMethodTest.class.getResourceAsStream("Technology.txt");

    public void testReadNBytes() throws Exception {
        final byte[] data = new byte[10];
        inputStream.readNBytes(data, 0, 7);
        System.out.println(new String(data));
    }

    public static void main(String args[]) throws Exception {
        InputStreamReadNByteMethodTest t = new InputStreamReadNByteMethodTest();
        t.testReadNBytes();
    }
}

実行結果

"JAVA",

このように、ファイル先頭から正確に7バイト分（"JAVA", の部分）だけを読み出せていることが確認できます。readNBytes()を活用することで、指定バイト数の読み込み処理を簡潔かつ安全に記述でき、大規模データを扱うアプリケーションの安定性向上にもつながります。