【Android Studio】KotlinでのOpenWeatherAPIを用いた簡易天気情報取得アプリの開発(非同期処理とWebAPI連携)

Question

実現したいこと

• openweatherのAPIを用いて簡易天気情報アプリを作成する

発生している問題・エラーメッセージ

デバッグをして、一行ごとに実行しているがとある一行を実行するとアプリケーションがエラー落ちをしてしまう問題がある。
ソースコード100行目にある↓のコードを実行すると落ちてしまう
//レスポンスデータであるInputStreamオブジェクトを文字列に変換
result = is2String(stream)
ネットワーク接続が問題と考えております。
どなたかご相談させてください。
また以下のインポートされたクラスは使われていません
import java.net.Socket

該当のソースコード

package com.example.asyncsample

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import android.util.Log
import android.view.View
import android.widget.AdapterView
import android.widget.ListView
import android.widget.SimpleAdapter
import android.widget.TextView
import androidx.annotation.UiThread
import androidx.annotation.WorkerThread
import org.json.JSONObject
import java.io.BufferedReader
import java.io.InputStream
import java.io.InputStreamReader
import java.lang.StringBuilder
import java.net.HttpURLConnection
import java.net.Socket
import java.net.SocketTimeoutException
import java.net.URL
import java.nio.charset.StandardCharsets
import java.util.concurrent.Callable
import java.util.concurrent.Executors

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    //クラス内のprivate定数を宣言するためにcompanion objectブロックとする
    companion object{
        //ログに記載するタグ用の文字列
        private const val DEBUG_TAG = "AsyncSample"
        //お天気情報のURL
        private  const val WEATHERINFO_URL = "https://openweathermap.org/data/2.5/weather?lang=ja"
        //お天気APIにアクセスするためのAPIキー
        private const val APP_ID = "c1a8424a8556a2fa057cffa058930173"
    }
    //お天気情報の取得処理を行うメソッド
    @UiThread
    private fun receiveWeatherInfo(urlFull: String){
        val backgroundReceiver = WeatherInfoBackgroundReceiver(urlFull)
        val executeService = Executors.newSingleThreadExecutor()
        val future = executeService.submit(backgroundReceiver)
        val result = future.get()
        showWeatherInfo(result)
    }
    @UiThread
    private fun showWeatherInfo(result: String){
        //ルートJSONオブジェクトを生成
        val rootJSON = JSONObject(result)
        //都市名文字列を取得
        val cityName = rootJSON.getString("name")
        //緯度経度情報JSONオブジェクトを取得
        val coordJSON = rootJSON.getJSONObject("coord")
        //緯度文字列を取得
        val latitude = coordJSON.getString("lat")
        //経度文字列を取得
        val longitude = coordJSON.getString("lon")
        //天気情報JSON配列オブジェクトを取得
        val weatherJSONArray = rootJSON.getJSONArray("weather")
        //現在の天気情報JSONオブジェクトを取得
        val weatherJSON = weatherJSONArray.getJSONObject(0)
        //現在の天気情報文字列を取得
        val weather = weatherJSON.getString("description")
        //画面に表示する「〇〇の天気」文字列を形成
        val telop = "${cityName}の天気"
        //天気の詳細情報を表示するTextViewを取得
        val desc = "現在は${weather}です。\n緯度は${latitude}度で経度は${longitude}度です。"
        //天気情報を表示するTextViewを取得
        val tvWeatherTelop = findViewById<TextView>(R.id.tvWeatherTelop)
        val tvWeatherDesc= findViewById<TextView>(R.id.tvWeatherDesc)
        //天気情報を表示
        tvWeatherTelop.text = telop
        tvWeatherDesc.text = desc
    }
    //非同期でお天気情報APIにアクセスするためのクラス
    private inner class WeatherInfoBackgroundReceiver(url:String): Callable<String> {
        //お天気情報を取得するURL
        private val _url = url

        @WorkerThread
        override fun call(): String {
            var result = ""

            //ここにWebAPIにアクセスするコードを記述
            //URLオブジェクトを生成
            val url = URL(_url)
            //URLオブジェクトからHttpURLConnectionオブジェクトを取得
            val con = url.openConnection() as HttpURLConnection
            //接続に使ってもよい時間を設定
            con.connectTimeout = 1000
            //データ取得に使ってもよい時間
            con.readTimeout = 1000
            //HTTP接続メソッドをGETに設定
            con.requestMethod = "GET"
            try{
                //接続
                con.connect()
                //HttpURLConnectionオブジェクトからレスポンスデータを取得
                val stream = con.inputStream//実行時に落ちる
                //レスポンスデータであるInputStreamオブジェクトを文字列に変換
                result = is2String(stream)
                //InputStreamオブジェクトを解放
                stream.close()
            }
            catch (ex: SocketTimeoutException){
                Log.w(DEBUG_TAG,"通信タイムアウト",ex)
            }
            con.disconnect()
            return result
        }

        private fun is2String(stream: InputStream): String{
            val sb = StringBuilder()
            val reader = BufferedReader(InputStreamReader(stream, StandardCharsets.UTF_8))
            var line = reader.readLine()
            while(line != null)
            {
                sb.append(line)
                line = reader.readLine()
            }
            reader.close()
            return sb.toString()
        }
    }
    //リストビューに表示させるリストデータ
    private var _list: MutableList<MutableMap<String,String>> = mutableListOf()

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        _list = createList()

        val lvCityList = findViewById<ListView>(R.id.lvCityList)
        val from = arrayOf("name")
        val to = intArrayOf(android.R.id.text1)
        val adapter = SimpleAdapter(this@MainActivity, _list,android.R.layout.simple_list_item_1,
            from,to)
        lvCityList.adapter = adapter
        lvCityList.onItemClickListener = ListItemClickListener()
    }

    //リストビューに表示させる天気ポイントリストデータを生成するメソッド
    private fun createList(): MutableList<MutableMap<String,String>>{
        var list:MutableList<MutableMap<String,String>> = mutableListOf()

        var city = mutableMapOf("name" to "北海道", "q" to "Hokkaido")
        list.add(city)

        city = mutableMapOf("name" to "東京", "q" to "Tokyo")
        list.add(city)

        city = mutableMapOf("name" to "山梨", "q" to "Yamanashi")
        list.add(city)

        city = mutableMapOf("name" to "大阪", "q" to "Osaka")
        list.add(city)

        city = mutableMapOf("name" to "神戸", "q" to "Kobe")
        list.add(city)

        city = mutableMapOf("name" to "鹿児島", "q" to "Kagoshima")
        list.add(city)

        return list
    }



    //リストがタップされた時の処理が記述されたリスナクラス
    private inner class ListItemClickListener: AdapterView.OnItemClickListener{
        override fun onItemClick(parent: AdapterView<*>, view: View, position: Int, id: Long) {
            val item = _list.get(position)
            val q = item.get("q")
            q?.let{
                val urlFull = "$WEATHERINFO_URL&q=$q&appid=$APP_ID"
                receiveWeatherInfo(urlFull)
            }
        }
    }

}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.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">

    <TextView
        android:id="@+id/tvWinfoTitle"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="8dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:layout_marginEnd="8dp"
        android:text="@string/tv_winfo_title"
        android:textSize="24sp"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/glLvCityList" />

    <androidx.constraintlayout.widget.Guideline
        android:id="@+id/glLvCityList"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal"
        app:layout_constraintGuide_percent="0.5" />

    <ListView
        android:id="@+id/lvCityList"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        app:layout_constraintBottom_toTopOf="@+id/glLvCityList"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <TextView
        android:id="@+id/tvWeatherTelop"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="8dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:textSize="20sp"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/tvWinfoTitle" />

    <TextView
        android:id="@+id/tvWeatherDesc"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_marginStart="8dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:layout_marginEnd="8dp"
        android:layout_marginBottom="8dp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/tvWeatherTelop" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

<resources>
    <string name="app_name">お天気情報</string>
    <string name="tv_winfo_title">お天気詳細</string>
</resources>

試したこと

デバッグをしながら検証したところ、タップしたリストの値は読み取れている
ネットワークに接続が出来ていないことが原因と考えたが、スマホをネットワークに接続しても同様に落ちてしまった

Comments

[hoshi-takanori]

非同期処理をちゃんとやる必要があると思いますが、とりあえずアプリが落ちるなら logcat でエラー内容を確認しましょう。
https://developer.android.com/studio/debug/am-logcat?hl=ja

[kynsk]

hoshi-takanori様ご回答ありがとうございます。
logcatを使って見てみました
赤字で以下のようなエラーが出力されたので調べてみたいと思います
ありがとうございます。
Caused by: java.io.FileNotFoundException:

[jimbe]

receiveWeatherInfo メソッドって非同期に通信していることになるのでしょうか？

[kynsk]

非同期で通信している個所は＠WokerThread以下のメソッドです！

Answer 1

kotlin ならコルーチンなのかもしれませんがまだそこまで分からないので出来る範囲で動作をマネてみました。
java から変換して修正したので java っぽさが残っているかもしれませんが、何かの参考になれば…

MainActivity.kt

import android.os.Bundle
import android.view.LayoutInflater
import android.view.ViewGroup
import android.widget.TextView
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import androidx.lifecycle.ViewModelProvider
import androidx.recyclerview.widget.RecyclerView

class MainActivity : AppCompatActivity() {
  override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.activity_main)

    val weatherInfoViewModel = ViewModelProvider(this)[WeatherInfoViewModel::class.java]
    weatherInfoViewModel.model = Model()

    val cityList = findViewById<RecyclerView>(R.id.city_list)
    cityList.adapter = CityAdapter(weatherInfoViewModel)

    supportFragmentManager.beginTransaction()
      .replace(R.id.fragment_container_view, WeatherInfoFragment())
      .commit()
  }

  //City 選択リスト. 選択するとその情報で WeatherInfoViewModel#requestWeatherInfo を呼び出す.
  private class CityAdapter(private val weatherInfoViewModel: WeatherInfoViewModel) : RecyclerView.Adapter<CityAdapter.ViewHolder>() {
    inner class ViewHolder(parent: ViewGroup) : RecyclerView.ViewHolder(LayoutInflater.from(parent.context).inflate(android.R.layout.simple_list_item_1, parent, false)) {
      private val text1 = itemView.findViewById<TextView>(android.R.id.text1).apply {
        setOnClickListener { view -> weatherInfoViewModel.requestWeatherInfo(city!!) }
      }
      private var city: City? = null
      fun bind(city: City) {
        text1.text = city.name
        this.city = city
      }
    }

    private val itemList = listOf(
      City("北海道", "Hokkaido"),
      City("東京", "Tokyo"),
      City("山梨", "Yamanashi"),
      City("大阪", "Osaka"),
      City("神戸", "Kobe"),
      City("鹿児島", "Kagoshima")
    )

    override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int) = ViewHolder(parent)
    override fun getItemCount() = itemList.size
    override fun onBindViewHolder(holder: ViewHolder, position: Int) = holder.bind(itemList[position])
  }
}

res/layout/activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.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">

  <androidx.recyclerview.widget.RecyclerView
      android:id="@+id/city_list"
      android:layout_width="0dp"
      android:layout_height="0dp"
      app:layoutManager="androidx.recyclerview.widget.LinearLayoutManager"
      app:layout_constraintBottom_toTopOf="@id/fragment_container_view"
      app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
      app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
      app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

  <androidx.fragment.app.FragmentContainerView
      android:id="@+id/fragment_container_view"
      android:layout_width="0dp"
      android:layout_height="0dp"
      app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
      app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
      app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
      app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/city_list"
      tools:layout="@layout/fragment_weather_info" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

WeatherInfoFragment.kt

import android.os.Bundle
import android.view.View
import android.widget.TextView
import androidx.fragment.app.Fragment
import androidx.lifecycle.LiveData
import androidx.lifecycle.MutableLiveData
import androidx.lifecycle.ViewModel
import androidx.lifecycle.ViewModelProvider
import androidx.lifecycle.switchMap
import java.text.MessageFormat

//WeatherInfoViewModel の WeatherInfoLiveData から通知を受けて表示する.
class WeatherInfoFragment : Fragment(R.layout.fragment_weather_info) {
  override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onViewCreated(view, savedInstanceState)

    val viewModel = ViewModelProvider(requireActivity())[WeatherInfoViewModel::class.java]

    val telopText = view.findViewById<TextView>(R.id.telop_text)
    val descriptionText = view.findViewById<TextView>(R.id.description_text)

    val telopFormat = getString(R.string.telop_format)
    val descriptionFormat = getString(R.string.description_format)

    viewModel.weatherInfoLiveData.observe(viewLifecycleOwner) {
      if (it == null) {
        telopText.text = ""
        descriptionText.text = ""
      } else {
        telopText.text = MessageFormat.format(telopFormat, it.cityName)
        descriptionText.text = MessageFormat.format(descriptionFormat, it.weather, it.latitude, it.longitude)
      }
    }
  }
}

class WeatherInfoViewModel : ViewModel() {
  lateinit var model: Model

  private val _cityLiveData = MutableLiveData<City?>()

  private val _weatherInfoLiveData = _cityLiveData.switchMap { model?.requestWeatherInfo(it) }
  val weatherInfoLiveData: LiveData<WeatherInfo?> get() = _weatherInfoLiveData

  fun requestWeatherInfo(city: City) {
    _cityLiveData.value = city
  }
}

res/layout/fragment_weather_info.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.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"
    android:layout_margin="8dp"
    tools:context=".WeatherInfoFragment">

  <TextView
      android:id="@+id/title_label"
      android:layout_width="wrap_content"
      android:layout_height="wrap_content"
      android:text="@string/wetherinfo_title"
      android:textSize="24sp"
      app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
      app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
      app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

  <TextView
      android:id="@+id/telop_text"
      android:layout_width="0dp"
      android:layout_height="wrap_content"
      android:layout_marginTop="8dp"
      android:textAlignment="textStart"
      android:textSize="20sp"
      app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
      app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
      app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/title_label"
      tools:text="telop" />

  <TextView
      android:id="@+id/description_text"
      android:layout_width="0dp"
      android:layout_height="0dp"
      android:layout_marginTop="8dp"
      app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
      app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
      app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
      app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/telop_text"
      tools:text="description" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

Model.kt

import androidx.lifecycle.LiveData
import androidx.lifecycle.MutableLiveData
import org.json.JSONException
import org.json.JSONObject
import java.net.HttpURLConnection
import java.net.URL
import java.nio.charset.StandardCharsets
import java.util.concurrent.Executors

class Model {
  companion object {
    private const val WEATHERINFO_URL = "https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?lang=ja"
    private const val APP_ID = "c1a8424a8556a2fa057cffa058930173"
  }

  private val executorService = Executors.newSingleThreadExecutor()

  //サーバから天気情報を取得し LiveData に入れる.
  fun requestWeatherInfo(city: City?): LiveData<WeatherInfo?> {
    val liveData = MutableLiveData<WeatherInfo?>()
    if (city != null) executorService.submit(WeatherInfoReceiver(URL("${WEATHERINFO_URL}&q=${city.q}&appid=${APP_ID}"), liveData))
    return liveData
  }
}

class WeatherInfoReceiver(private val url: URL, private val liveData: MutableLiveData<WeatherInfo?>) : Runnable {
  override fun run() {
    var con: HttpURLConnection? = null
    try {
      con = url.openConnection().apply {
        connectTimeout = 1000
        readTimeout = 1000
      } as HttpURLConnection
      liveData.postValue(parseJSON(con.inputStream.reader(StandardCharsets.UTF_8).readText()))
    } catch (e: Exception) {
      e.printStackTrace()
      liveData.postValue(null)
    } finally {
      con?.disconnect()
    }
  }

  @Throws(JSONException::class)
  fun parseJSON(json: String): WeatherInfo {
    val root = JSONObject(json)
    val cityName = root.getString("name")

    val coord = root.getJSONObject("coord")
    val latitude = coord.getString("lat")
    val longitude = coord.getString("lon")

    val weather = root.getJSONArray("weather").getJSONObject(0).getString("description")

    return WeatherInfo(cityName, latitude, longitude, weather)
  }
}

class City(val name: String, val q: String) {
  override fun toString() =
    "City@${hashCode().toString(16)}[name=$name,q=$q]"
}

class WeatherInfo(val cityName: String, val latitude: String, val longitude: String, val weather: String) {
  override fun toString() =
    "WeatherInfo@${hashCode().toString(16)}[cityName=$cityName,latitude=$latitude,longitude=$longitude,weather=$weather]"
}

res/values/strings.xml

<resources>
  <string name="app_name">お天気情報</string>
  <string name="wetherinfo_title">お天気詳細</string>
  <string name="telop_format">{0}の天気</string>
  <string name="description_format">現在は{0}です。\n緯度は{1}度で経度は{2}度です。</string>
</resources>

AndroidManifest.xml に追加

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

build.gradle(:app) dependencies に追加

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-livedata-ktx:2.6.2"

Answer 2

hoshi-takanori様にご指摘していただいたようにlogcatから原因を特定し、解決することが出来ました
api参照時はurlの先頭にapi.をつける必要がありましたが抜けていました
誠にありがとうございました。