＊Android＊内部ストレージへのファイルの保存・読み込み

#はじめに
こんにちは．今日から記事を書き始めます．
プログラミングのメモとしてQiitaを活用していくつもりです．
私は，Androidを使い始めて2年程になります．来年から就職する大学院生です．

今回は，Androidの内部ストレージへのファイルの保存・読み込みについて解説します．Androidのストレージに関する解説に関する記事は，どれも内容が少しずつ異なり，迷ってしまう方もいると思うので，標準的なものを書きます．

#前提
開発環境は以下の通りです．
＊Android Studio 4.0.1
＊targetSdkVersion 28
＊Google Nexus 5x

#内部ストレージと外部ストレージ
Androidには，内部ストレージと外部ストレージが存在します．

■内部ストレージ

• 常に利用できる
• ファイルへのアクセスは，保存元のアプリからしかできない．
• ユーザがアプリをアンインストールすると，ファイルは自動的に内部ストレージから削除される．

■外部ストレージ

• マウントされていることを確認してから使用する必要がある．
• ファイルへのアクセスに制限はない．

保存に使用するストレージは以下の3つがある．

• 内部ストレージ
• 外部ストレージのアプリ固有の領域
• 外部ストレージの共有ファイルの領域

各ストレージは，Android StudioのDevice File Explorerの構造では以下に保存されます．

• 内部ストレージ　/data/data/パッケージ名/files/
• 外部ストレージのアプリ固有の領域　/sdcard/Android/data/パッケージ名/files/
• 外部ストレージの共有ファイルの領域　/sdcard/

ファイルを内部ストレージに保存する

ファイル保存では FileOutputStream のインスタンスを openFileOutput() メソッドを使用して取得します．これによりストリームを開くことができます．また，openFileOutput()を使用すると，内部ストレージのパスを指定しなくても，自動的にパスを取得して保存してくれます．

FileOutputStream fileOutputstream = openFileOutput("text.txt", Context.MODE_PRIVATE);

第1引数
"/パス/ファイル名"

第2引数

値	説明
MODE_WORLD_READABLE	他のアプリから参照可能
MODE_WORLD_WRITEABLE	他のアプリから書き込み可
MODE_PRIVATE	他のアプリからアクセス不可
MODE_APPEND	ファイルがあると，追記

また、モードを複数指定する場合にはパイプを繋げると複数指定できます。
MODE_PRIVATE | MODE_APPEND

あとは，ファイルに書き出したい文字列をbyte型の配列に変換し， write() を使ってストリームに書き出します．

fileOutputStream.write(str.getBytes());

ファイルをストレージから読み込む

ファイルの読み込みでは FileInputStream のインスタンスを openFileInput() メソッドを使用して取得します．これにより，ストリームを開くことができます．

FileInputStream fileInputStream = openFileInput("text.txt");

InputStreamReader でストリームからバイトを読み込み、指定された文字にデコードします．それをBufferedReader に入れて、行毎に読み出します。変換効率を上げるため、BufferedReader の内部に InputStreamReader をラップするのがいいようです。

BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(fileInputStream, "UTF-8"));
String lineBuffer;
while (true){
    lineBuffer = reader.readLine();
    if (lineBuffer != null){
        text += lineBuffer;
    }
    else {
        break;
    }
}

#サンプルコード
activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">
    <Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="50dp"
        android:layout_marginTop="100dp"
        android:text="Save File"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="100dp"
        android:layout_marginTop="100dp"
        android:text="Read File"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/button1"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    <TextView
        android:id="@+id/textView"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="120dp"
        android:text=""
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/editText" />
    <EditText
        android:id="@+id/editText"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="30dp"
        android:ems="10"
        android:inputType="textPersonName"
        android:text="Name"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

MainActivity.java

package com.example.keita.myapplication;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TextView textView;
    private Button button1;
    private Button button2;
    private EditText editText;
    private String fileName = "test.txt";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        this.textView = findViewById(R.id.textView);
        this.editText = findViewById(R.id.editText);
        this.button1 = findViewById(R.id.button1);
        this.button2 = findViewById(R.id.button2);
        this.button1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                String text = editText.getText().toString();
                saveFile(fileName, text);
            }
        });
        this.button2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                String str = readFile(fileName);
                textView.setText(str);
            }
        });
    }


    private void saveFile(String file, String str){
        try {
            FileOutputStream fileOutputStream = openFileOutput(file, MODE_PRIVATE | MODE_APPEND);
            fileOutputStream.write(str.getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    private String readFile(String file){
        String text = null;
        try {
            FileInputStream fileInputStream = openFileInput(file);
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(fileInputStream, "UTF-8"));
            String lineBuffer;
            while (true){
                lineBuffer = reader.readLine();
                if (lineBuffer != null){
                    text += lineBuffer;
                }
                else {
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return text;
    }
}