Javaの基礎：複数クラスでの開発を解説

Javaにおける複数クラスの基本、パッケージとimportの概念、特に、クラス間の関係性、importの必要性と書き方に焦点を当てます。これらの概念を理解することで、より構造化された効率的なJavaプログラミングが可能になります。

はじめに

この記事のコードをコピペしてEclipseで出力結果を確認してみよう！

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2024.09.30

複数クラスの基本

Javaでは、1つのプログラムを複数のクラスに分割して開発することができます。これにより、コードの再利用性が高まり、保守性も向上します。

主なメリット:

1. コードの整理と管理が容易になる
2. 機能ごとに分割することで、開発の分担が可能になる
3. クラスの再利用性が高まる

パッケージとimport

Javaではクラスをパッケージという単位でグループ化します。パッケージは、関連するクラスをまとめる論理的な構造です。

importが不要な場合

1. 同じパッケージ内のクラス:
   同じパッケージ内にあるクラスは、importなしで直接使用できます。

// 同じcom.exampleパッケージ内
package com.example;

public class ClassA {
   ClassB obj = new ClassB(); // importなしで使用可能
}

2. java.langパッケージのクラス:
   String, System等のjava.langパッケージのクラスは自動的にインポートされるため、importは不要です。

importが必要な場合

1. 異なるパッケージのクラス:
   異なるパッケージにあるクラスを使用する場合、importが必要です。

package com.example.main;

import com.example.model.Person; // importが必要

public class Main {
   Person person = new Person();
}

2. 異なるプロジェクトのクラス:
   異なるプロジェクトのクラスを使用する場合、プロジェクトの依存関係を設定し、importを使用します。

importの書き方

1. 特定のクラスをインポート:

import java.util.ArrayList;

2. パッケージ内のすべてのクラスをインポート:

import java.util.*;

複数クラスを適切に利用し、必要に応じてimportを行うことで、効率的で管理しやすいJavaプログラムを開発することができます。

プログラム例

以下のコードは同じパッケージ内のクラスを想定しているので、importは不要です。

Calculator.java

public class Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        // 計算に使用する2つの整数を定義
        int a = 10;
        int b = 5;

        // MathOperationsクラスの静的メソッドを呼び出して計算を行う
        int sum = MathOperations.add(a, b);
        int difference = MathOperations.subtract(a, b);

        // 計算結果を出力
        System.out.println("Sum: " + sum);
        System.out.println("Difference: " + difference);
    }
}

MathOperations.java

public class MathOperations {
    // 加算メソッド
    public static int add(int x, int y) {
        return x + y;
    }

    // 減算メソッド
    public static int subtract(int x, int y) {
        return x - y;
    }
}

出力結果：

Sum: 15
Difference: 5

Calculator.java解説

クラスの定義

public class Calculator {
    // クラスの中身
}

• public class Calculator は、Calculatorという名前の新しいクラスを定義しています。
• Javaでは、クラス名はファイル名と一致する必要があります。（この場合、Calculator.java）

mainメソッド

public static void main(String[] args) {
    // メソッドの中身
}

• public static void main(String[] args) は、プログラムのエントリーポイント（開始点）を定義します。
• このメソッドは、プログラムが実行されるときに最初に呼び出されます。

変数の定義

int a = 10;
int b = 5;

• int は整数型の変数を宣言するために使用します。
• ここでは、aに10、bに5という値を代入しています。

メソッドの呼び出し

int sum = MathOperations.add(a, b);
int difference = MathOperations.subtract(a, b);

• MathOperations.add(a, b) と MathOperations.subtract(a, b) は、別のクラス（MathOperations）の静的メソッドを呼び出しています。
• addメソッドは加算を、subtractメソッドは減算されます。
• 結果は新しい変数 sum と difference に保存されます。

重要なポイント

1. このコードは Calculator クラスを定義しています。
2. main メソッドがプログラムの実行開始点です。
3. 計算には別の MathOperations クラスのメソッドを使用しています。
4. 結果は System.out.println() を使ってコンソールに出力されます。

このコードを実行するには、MathOperationsクラスも必要で、そこにaddとsubtractメソッドが定義されている必要があります。

MathOperations.javaの解説

クラスの定義

public class MathOperations {
    // クラスの中身
}

• public class MathOperations は、MathOperationsという名前の新しいクラスを定義しています。
• このクラスは数学的な操作を行うメソッドを含んでいます。

加算メソッド

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

• public static int add(int x, int y) は加算を行うメソッドを定義しています。
• public: このメソッドは他のクラスからアクセス可能です。
• static: このメソッドはクラスに属し、インスタンス化せずに呼び出せます。
• int: このメソッドは整数を返します。
• add: メソッドの名前です。
• (int x, int y): このメソッドは2つの整数パラメータを受け取ります。
• return x + y; は2つの数値を加算し、その結果を返します。

減算メソッド

public static int subtract(int x, int y) {
    return x - y;
}

• public static int subtract(int x, int y) は減算を行うメソッドを定義しています。
• 構造はaddメソッドと同じですが、名前がsubtractになっています。
• return x - y; は最初の数値から2番目の数値を引き、その結果を返します。

重要なポイント

1. このクラスは 数学的な操作 を行うためのメソッドを提供しています。
2. メソッドは static として定義されているため、クラスのインスタンスを作成せずに直接呼び出すことができます。
3. 両方のメソッドは 2つの整数 を入力として受け取り、1つの整数 を結果として返します。
4. これらのメソッドは 単純な算術演算 を行いますが、より複雑な計算のための基礎となります。

このMathOperationsクラスは、先ほどのCalculatorクラスで使用されており、基本的な数学演算を提供しています。これにより、コードの再利用性と保守性が向上します。

まとめ

Javaプログラミングにおいて、複数のクラスを適切に組み合わせることで、保守性の高い効率的なコードを書くことができます。パッケージとimportの正しい使用は、コードの整理と再利用性を大幅に向上させます。

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2024.09.23