AndroidアプリでExcelファイルを読み込む！Javaを使った実践ガイド📱📊

はじめに (対象読者・この記事でわかること)

この記事は、Androidアプリ開発において、Java言語を使用してExcelファイル（.xlsxや.xls形式）を読み込みたいと考えている開発者の方を対象としています。特に、ユーザーからのデータ入力をExcelで受け取ったり、アプリ内でExcelデータを表示・処理したいといったニーズを持つ方にとって役立つ内容となっています。

この記事を読むことで、以下のことがわかるようになります。

• AndroidアプリでExcelファイルを読み込むための代表的なライブラリの紹介
• Javaコードを用いてExcelファイルからデータを抽出する具体的な方法
• よくあるエラーとその対処法、そして効率的な実装のヒント

アプリ開発の現場でExcelデータの取り扱いに課題を感じている方は、ぜひ最後までお読みください。

前提知識

この記事を読み進める上で、以下の知識があるとスムーズです。

• Javaプログラミングの基本的な文法（変数、データ型、制御構文、クラス、メソッドなど）
• Androidアプリ開発の基本的な流れ（Activity、Intent、パーミッションなど）
• Gradleを使ったライブラリの追加方法

AndroidアプリでExcelファイルを読み込むためのアプローチ

AndroidアプリでExcelファイルを読み込む場合、一般的には外部のライブラリを利用するのが最も効率的で現実的な方法です。Java標準ライブラリには、直接Excelファイルを解析するための機能が用意されていないためです。

なぜ外部ライブラリが必要なのか？

Excelファイルは、単なるテキストファイルとは異なり、独自のバイナリ形式やXMLベースの構造を持っています。特に .xlsx 形式は、XMLファイルをZIP圧縮した構造をしており、 .xls 形式はバイナリ形式のため、これらの構造を正確に解析するには高度な処理が必要です。

外部ライブラリは、これらの複雑な解析処理を抽象化し、開発者が容易にExcelデータにアクセスできるように設計されています。これにより、開発者はExcelファイルのフォーマットに関する詳細を気にすることなく、データそのものに集中できるようになります。

主要なライブラリの紹介

Android開発でExcelファイルを読み込む際に、よく利用される代表的なライブラリをいくつか紹介します。

1. Apache POI: JavaでExcelファイル（.xlsおよび.xlsx）を読み書きするための、非常に強力で広く使われているライブラリです。Androidでも利用可能ですが、ライブラリのサイズが大きめなため、アプリのパフォーマンスやサイズに影響を与える可能性があります。

2. JExcelAPI (jxl): こちらは主に .xls 形式に特化したライブラリです。Apache POIに比べて軽量な場合があり、古いExcel形式のみを扱う場合は選択肢となります。しかし、 .xlsx 形式には対応していません。

3. ExcelUtility (非公式ライブラリなど): 上記以外にも、Android向けに特化して軽量化された、あるいは特定の用途に絞った非公式のライブラリも存在します。ただし、これらのライブラリはメンテナンス状況や信頼性を確認する必要があります。

今回は、最も汎用性が高く、 .xlsx と .xls の両方に対応している Apache POI を中心に、具体的な実装方法を解説します。

JavaコードでExcelデータを読み込む実践ガイド (Apache POIを使用)

ここでは、Apache POIライブラリを使って、AndroidアプリでExcelファイル（.xlsx形式を想定）を読み込む具体的な手順とJavaコードを解説します。

1. プロジェクトへのApache POIライブラリの追加

まず、Androidプロジェクトの build.gradle (app) ファイルに、Apache POIの依存関係を追加します。

Gradle

dependencies {
    // ... 他の依存関係

    // Apache POI (Excel読み込み用)
    implementation 'org.apache.poi:poi:5.2.5' // 最新バージョンは公式ドキュメントで確認してください
    implementation 'org.apache.poi:poi-ooxml:5.2.5' // .xlsx形式を扱うために必要
}

Gradleファイルを編集したら、プロジェクトを同期（Sync）してください。

2. Excelファイルの配置と読み込み権限の取得

読み込みたいExcelファイルを、Androidアプリでアクセスできる場所に配置します。一般的には、以下のいずれかの方法が考えられます。

• Assetsフォルダ: アプリケーションに同梱したい静的なファイルは assets フォルダ（app/src/main/assets/）に配置します。この場合、アプリのビルド時にファイルがパッケージに含まれます。
• 外部ストレージ (Storage Access Framework): ユーザーがファイルピッカーなどから選択したファイルや、ダウンロードしたファイルなどを読み込む場合は、Storage Access Framework (SAF) を利用するのが推奨されます。これにより、ストレージへのアクセス権限をユーザーに明示的に与えることができます。

ここでは、簡潔さを優先し、assets フォルダにファイルを配置する例を基本としますが、実際のアプリケーションではSAFの利用を強く推奨します。

Assetsフォルダに配置する場合の注意: assets フォルダにあるファイルは、InputStream を通じて読み込む必要があります。

外部ストレージ（SAF）を利用する場合の注意: ユーザーにファイルピッカーでExcelファイルを選択してもらい、そのURIから InputStream を取得します。これには、ActivityResultLauncher などを使用したファイル選択処理と、URIから InputStream を取得する処理が必要になります。

3. JavaコードでのExcel読み込み処理

Apache POIを使ったExcelファイルの読み込み処理は、以下のステップで行います。

1. InputStream を取得する。
2. InputStream から Workbook オブジェクトを作成する。
3. Workbook からシートを取得する。
4. シートから行（Row）を取得する。
5. 行からセル（Cell）を取得し、その値を取り出す。

以下に、assets フォルダに配置した sample.xlsx ファイルを読み込むサンプルコードを示します。

Java

import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import java.io.InputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// ActivityやFragment内での処理を想定したサンプル
public class ExcelReader {

    /**
     * assetsフォルダにあるExcelファイルを読み込み、データのリストとして返します。
     *
     * @param activity calling Activity (for asset access)
     * @param fileName assetsフォルダ内のExcelファイル名
     * @return 各行のセルの値のリストのリスト (List<List<String>>)
     * @throws IOException ファイル読み込み中にエラーが発生した場合
     */
    public List<List<String>> readExcelFromAssets(android.content.Context context, String fileName) throws IOException {
        List<List<String>> data = new ArrayList<>();
        InputStream inputStream = null;
        Workbook workbook = null;

        try {
            // 1. InputStreamの取得
            inputStream = context.getAssets().open(fileName);

            // 2. Workbookオブジェクトの作成
            // .xlsx形式の場合は XSSFWorkbook を、.xls形式の場合は HSSFWorkbook を使用しますが、
            // WorkbookFactory を使うと自動判別してくれるため便利です。
            workbook = WorkbookFactory.create(inputStream);

            // 3. シートの取得 (ここでは最初のシートを取得)
            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);

            // シートがnullでないかチェック
            if (sheet == null) {
                return data; // 空のリストを返す
            }

            // 4. 行 (Row) の取得とループ
            // getLastRowNum()は最後の行のインデックスを返すため、+1で全行数になる
            for (int rowIndex = 0; rowIndex <= sheet.getLastRowNum(); rowIndex++) {
                Row row = sheet.getRow(rowIndex);
                List<String> rowData = new ArrayList<>();

                // 行がnullでないかチェック
                if (row == null) {
                    // 空行の場合は、空のリストを追加するか、スキップするか選択
                    // ここでは空のリストを追加します。
                    data.add(rowData);
                    continue;
                }

                // 5. セル (Cell) の取得と値の取り出し
                // getLastCellNum()は最後のセルのインデックスを返すため、+1で全セル数になる
                for (int cellIndex = 0; cellIndex < row.getLastCellNum(); cellIndex++) {
                    Cell cell = row.getCell(cellIndex, Row.MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK); // セルが存在しない場合でもnullではなく空として扱う

                    String cellValue = "";
                    switch (cell.getCellType()) {
                        case STRING: // 文字列
                            cellValue = cell.getStringCellValue();
                            break;
                        case NUMERIC: // 数値 (日付もこのタイプになることがある)
                            if (DateUtil.isCellDateFormatted(cell)) {
                                // 日付形式の場合
                                cellValue = String.valueOf(cell.getDateCellValue());
                            } else {
                                // 通常の数値
                                cellValue = String.valueOf(cell.getNumericCellValue());
                            }
                            break;
                        case BOOLEAN: // 真偽値
                            cellValue = String.valueOf(cell.getBooleanCellValue());
                            break;
                        case FORMULA: // 数式
                            // 数式の結果を文字列として取得
                            cellValue = cell.getStringCellValue(); // または FormulaEvaluator を使う
                            break;
                        case BLANK: // 空白セル
                            cellValue = "";
                            break;
                        default:
                            cellValue = "";
                            break;
                    }
                    rowData.add(cellValue);
                }
                data.add(rowData);
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            throw e; // エラーを呼び出し元に通知
        } finally {
            // リソースの解放
            if (workbook != null) {
                try {
                    workbook.close(); // Workbookを閉じる
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (inputStream != null) {
                try {
                    inputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return data;
    }
}

コードの解説:

• context.getAssets().open(fileName): assets フォルダから指定したファイル名の InputStream を取得します。
• WorkbookFactory.create(inputStream): InputStream を元に Workbook オブジェクトを生成します。Apache POIが自動的に .xls または .xlsx 形式を判別してくれます。
• workbook.getSheetAt(0): ワークブック内の最初のシートを取得します。シート名で取得したい場合は workbook.getSheet("シート名") を使用します。
• sheet.getLastRowNum(): シートの最後の行のインデックスを返します。
• row.getLastCellNum(): 行の最後のセルのインデックスを返します。
• row.getCell(cellIndex, Row.MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK): 指定されたインデックスのセルを取得します。MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK を指定することで、セルが存在しない場合でも null ではなく空のセルとして扱われ、NullPointerException を防ぎやすくなります。
• cell.getCellType(): セルのデータ型（文字列、数値、真偽値、日付など）を取得し、switch 文で適切に処理します。
• DateUtil.isCellDateFormatted(cell): セルの値が日付としてフォーマットされているかを確認します。
• cell.getStringCellValue(), cell.getNumericCellValue(), cell.getBooleanCellValue(), cell.getDateCellValue(): セルのデータ型に応じた値を取得します。
• finally ブロック: 処理の成功・失敗にかかわらず、開いた Workbook と InputStream を必ず閉じることで、リソースリークを防ぎます。

4. Activity/Fragmentでの呼び出し例

上記の ExcelReader クラスを、ActivityやFragmentから呼び出す例です。

Java

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.Toast;

import java.io.IOException;
import java.util.List;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = "ExcelReadDemo";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // assetsフォルダに "sample.xlsx" という名前でExcelファイルを配置したと仮定
        String excelFileName = "sample.xlsx";

        ExcelReader excelReader = new ExcelReader();
        try {
            List<List<String>> excelData = excelReader.readExcelFromAssets(this, excelFileName);

            if (excelData.isEmpty()) {
                Log.d(TAG, "Excelファイルが空または読み込めませんでした。");
                Toast.makeText(this, "Excelファイルが空です。", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                return;
            }

            // 読み込んだデータをログに出力
            for (int i = 0; i < excelData.size(); i++) {
                List<String> row = excelData.get(i);
                Log.d(TAG, "Row " + i + ": " + row.toString());
                // UIに表示するなど、ここでデータを加工する
            }
            Toast.makeText(this, "Excelファイルの読み込みに成功しました。", Toast.LENGTH_SHORT).show();

        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Excelファイルの読み込み中にエラーが発生しました: " + e.getMessage());
            Toast.makeText(this, "Excelファイルの読み込みに失敗しました。", Toast.LENGTH_LONG).show();
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5. ハマった点とエラー解決

• NullPointerException が発生する:
  • 原因: セルや行が存在しない場合に、そのまま値を取得しようとした。
  • 解決策: row.getCell(cellIndex, Row.MissingCellPolicy.CREATE_NULL_AS_BLANK) のように MissingCellPolicy を使用するか、row.getCell(cellIndex) が null でないかチェックしてから処理を行う。また、sheet.getRow(rowIndex) が null でないかチェックすることも重要です。
• 数値や日付が正しく読み込めない:
  • 原因: Excel上では日付や数値として表示されていても、Excelの内部的なフォーマットが異なる場合がある。
  • 解決策: Apache POIの DateUtil.isCellDateFormatted(cell) を使って日付形式か判定し、数値の場合は getNumericCellValue() で取得した結果を必要に応じて String.valueOf() や DecimalFormat などで整形する。
• OutOfMemoryError が発生する:
  • 原因: 非常に大きなExcelファイルを読み込もうとした際に、メモリを大量に消費してしまう。
  • 解決策:
    • Apache POI の SXSSFWorkbook や XSSFWorkbook の設定で、メモリ使用量を抑えるチューニングを行う。
    • 一度に全データをメモリに読み込まず、ストリーミングAPI（Apache POIの StreamingReader など）を利用する。ただし、Androidでの StreamingReader の利用は一部制限がある場合があるので注意が必要です。
    • Excelファイルを分割して読み込む、または必要なデータのみを抽出して読み込むなどの前処理を検討する。
• .xls と .xlsx の混在:
  • 原因: 異なるバージョンのExcelファイル形式が混在している。
  • 解決策: WorkbookFactory.create(inputStream) を使用すれば、どちらの形式でも対応できます。もし特定の形式のみを扱いたい場合は、ファイル拡張子で判別し、new XSSFWorkbook(inputStream) や new HSSFWorkbook(inputStream) を直接指定することも可能です。

まとめ

本記事では、Androidアプリ開発においてJavaとApache POIライブラリを用いてExcelファイル（.xlsx / .xls）を読み込む方法について、具体的なコード例を交えながら解説しました。

• Apache POIの導入: Gradleで依存関係を追加し、アプリでExcelファイルを扱えるようにしました。
• ファイル読み込みの基本: InputStream から Workbook を作成し、シート、行、セルを順に辿ってデータを取得する流れを説明しました。
• データ型の処理: 文字列、数値、日付などのデータ型に応じた値の取得方法を解説しました。
• よくある問題とその対策: NullPointerException やメモリ問題などの具体的なエラーとその解決策についても触れました。

この記事を通して、AndroidアプリでExcelデータを柔軟に扱えるようになり、よりリッチで機能的なアプリケーション開発に繋がることを願っています。

今後は、Excelファイルへの書き込み機能や、Google Sheetsなどのクラウドサービスとの連携についても記事にする予定です。

参考資料

• Apache POI 公式サイト
• Apache POI - Working with Excel Spreadsheets (JavaDoc)
• Android Developer Documentation - Files and streams
• Android Developer Documentation - Storage Access Framework