プログラミング

Javaの基本概念ガイド

最終更新： 17/04/2025
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Javaの基本概念とその使用法: 完全ガイド

Javaは、広く使用されているオブジェクト指向プログラミング言語であり、さまざまな用途で使用されています。サーバーサイドアプリケーション、モバイルアプリケーション、デスクトップソフトウェアの開発など、Javaはその優れた移植性、堅牢性、セキュリティの高さから非常に人気があります。本記事では、Javaの基本的な概念とその使用方法について、初歩的な部分から実践的なコードの例を交えて詳しく説明します。

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1. Javaの概要

Javaは1995年にサン・マイクロシステムズ（現在はオラクル）によって開発されました。主に「Write Once, Run Anywhere（WORA）」という特徴があり、異なるプラットフォーム間でも動作するアプリケーションを作成できるのが魅力です。この特徴を実現するため、Javaはバイトコードにコンパイルされ、Java仮想マシン（JVM）によって実行されます。

2. Javaの基本構文

Javaプログラムは、クラスという構造に基づいて書かれます。すべてのJavaプログラムは、少なくとも1つのクラスを持っており、そのクラスの中にメソッドを定義します。ここでは、基本的なプログラムの書き方を見ていきましょう。

java
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("こんにちは、世界！");
    }
}

プログラムの解説

  1. public class HelloWorld: これはクラス定義です。HelloWorldという名前のクラスを定義しています。

  2. public static void main(String[] args): mainメソッドはJavaプログラムのエントリーポイントです。このメソッドはJavaアプリケーションを実行するときに最初に呼び出されます。

  3. System.out.println("こんにちは、世界！");: 標準出力にテキストを表示するコードです。この場合、コンソールに「こんにちは、世界！」と表示されます。

3. データ型

Javaには豊富なデータ型が用意されています。データ型は主にプリミティブ型（基本型）と参照型に分けられます。

プリミティブ型

  • int: 整数型。例: int number = 5;

  • double: 浮動小数点型。例: double pi = 3.14;

  • char: 文字型。例: char letter = 'A';

  • boolean: 真偽値型。例: boolean isJavaFun = true;

参照型

参照型は、オブジェクトや配列など、メモリ内の他の場所を参照します。例えば、文字列（String）は参照型です。

java
String greeting = "こんにちは";

4. 変数と定数

変数はデータを格納するための場所です。変数の宣言時にはデータ型を指定し、必要に応じて値を代入します。定数は一度設定した値を変更することができません。定数はfinalキーワードを使って定義します。

java
int number = 10;    // 変数
final double PI = 3.14;   // 定数

5. 演算子

Javaでは、さまざまな演算子を使用して数値や文字列を操作できます。主な演算子は以下の通りです。

  • 算術演算子: +, -, *, /, %（余り）

  • 比較演算子: ==, !=, <, >, <=, >=

  • 論理演算子: &&（AND）, ||（OR）, !（NOT）

java
int a = 5;
int b = 3;
int sum = a + b;  // 足し算

6. 制御構文

Javaでは、条件分岐やループを使用してプログラムの流れを制御できます。

if文

java
if (a > b) {
    System.out.println("aはbより大きい");
} else {
    System.out.println("aはbより小さいか等しい");
}

for文

java
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println(i);
}

while文

java
int i = 0;
while (i < 5) {
    System.out.println(i);
    i++;
}

7. メソッド

メソッドは特定の機能を持つコードの塊です。メソッドを定義することで、コードを再利用したり、より読みやすくしたりすることができます。

java
public static int add(int x, int y) {
    return x + y;
}

public static void main(String[] args) {
    int result = add(5, 3);  // 8が返される
    System.out.println(result);
}

8. クラスとオブジェクト

Javaはオブジェクト指向言語です。つまり、クラスを使ってオブジェクトを生成し、オブジェクトに対して操作を行います。クラスはプロパティ（変数）とメソッドを持ちます。

java
class Car {
    String color;
    String model;

    void start() {
        System.out.println("車がスタートしました");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car myCar = new Car();  // オブジェクトの作成
        myCar.color = "赤";
        myCar.model = "トヨタ";
        myCar.start();
    }
}

9. 継承とポリモーフィズム

Javaでは、既存のクラスを基に新しいクラスを作成する「継承」や、メソッドのオーバーライドなどの「ポリモーフィズム」を利用できます。

継承

java
class Animal {
    void sound() {
        System.out.println("動物の音");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void sound() {
        System.out.println("ワンワン");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.sound();  // ワンワン
    }
}

10. 例外処理

Javaでは、エラーや異常な状況を「例外」として処理します。try-catch構文を使って、プログラムが予期せぬエラーで停止しないようにできます。

java
try {
    int result = 10 / 0;  // ゼロ除算
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("エラー: ゼロで割ることはできません");
}

まとめ

Javaは非常に強力で柔軟なプログラミング言語です。基本的な構文や概念を理解することから始め、実際のプロジェクトで使えるスキルを身につけていくことが重要です。本記事では、Javaの基本的な要素を紹介しましたが、さらに深く学んでいくことで、より高度なプログラムを作成することができるようになります。

最終更新： 17/04/2025
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