今までのプログラムでは変数とメソッドを扱ってきましたが、クラスと言う機能を使うことで、多くの変数とメソッドを1つの機能体として働かせてデータを処理することが出来ます。
クラスとは何かしらの物を作る設計図に例えられます。
設計図は車や家や鉛筆などをつくる場合に必要ですが、この設計図に当たるものがクラスです。
車や家や鉛筆の中には色々な部品が含まれていますが、それらの部品には「状態」や「ふるまい」があります。
例えば、鉛筆であれば「状態」は鉛筆の形、芯、線の濃さなどで、「ふるまい」は線を引く、削るなどの動作です。
その「状態」や「ふるまい」をクラスと言う設計図に書いていきます。
「状態」を変数で書き、「ふるまい」をメソッドで書くことになります。
その「状態」や「ふるまい」に指示を出すのはオブジェクトです。
例えば「線を消す」など具体的な指示をオブジェクトと言う司令塔から出します。
では以下のHairDryerクラスで説明します。
以下の例ではクラスの大まかな事だけを説明します。
クラスの基本構文は以下の通りです。
アクセルレベルとはpublicの部分ですが、どのクラスからでも接続出来るクラスを作る場合にpublicにします。
「class クラス名」のようにpublicを付けなかった場合はパッケージ内部からは接続できますが、外部からは接続できないクラスを作ることができます。
パッケージについては「パッケージについて知ろう」で説明します。
クラスに指定できるアクセスレベルは
と
の2つのみです。
次はフィールド変数について説明します。
クラスの中に書かれた変数をフィールド変数と言います。
フィールド変数の基本構文は以下の通りです。
先ほどの例の中では以下の部分がフィールド変数です。
例えば
public int temperature;は温度の設定
public int wind;は風の強さ
public int price;はドライヤーの値段を決めるなどと仕様を決めます。
次はメソッドについて説明します。
HairDryerクラスのメソッドはshowTemperatureですが、これは温度を表示するメソッドです。
このように必要なメソッドを自身で作成していきます。
次にアクセスレベルについて説明します。
HairDryerクラスのフィールド変数やメソッドにはpublicが付いていますので、すべてのクラスでフィールド変数やメソッドを使用することができます。
次はオブジェクトの作成方法について説明します。
先ほど、「状態」や「ふるまい」に指示を出すのはオブジェクトです。
例えば「線を消す」など具体的な指示をオブジェクトと言う司令塔から出しますと書きましたが、そのオブジェクトの作り方を説明します。
通常はmainメソッドの中にオブジェクトを作成します。
オブジェクトの基本構文は以下の通りです。
オブジェクト変数名は変数での命名規則に従って、名づけを行います。
このオブジェクトはインスタンスとも呼ばれています。
ではオブジェクトを作っていきます。
オブジェクトはnew演算子を使って作成しますがHairDryerクラスでは以下のようにオブジェクトを作成しています。
このオブジェクト変数から、様々な指示をフィールド変数やメソッドに出していきます。
普通の変数は
のように型名を先頭に付けて宣言しますが、オブジェクトを作成する時にはクラス名を先頭に付けて宣言しますので、クラスはクラス型と思ってください。
次はクラスの中のフィールドやメソッドにデータを入れる方法について説明します。
フィールド変数には以下の形式でデータを入れます。
この例ではオブジェクト変数がmachineなので、
のような形式でデータを入れていきます。
次はHairDryerクラスのメソッドを呼び出す方法について説明します。
以下の構文でメソッドを呼び出します。
HairDryerクラスのshowTemperatureを呼び出すには
と、記述します。
では実際にクラスの例を見てみましょう。
このプログラムは銀行でのお金の入金や出金のシステムを簡潔に作っています。
の箇所でGinkou22クラスのオブジェクトを作成していますので、ここから指示を出していきます。
次の箇所でデータを入れています。
図にすると以下のようにフィールド変数にデータを入れています。
もう一つフィールド変数にデータを入れる方法がありますので次で紹介します。
それは次のように初めからクラスの中のフィールド変数にデータを入れておくことです。
では次はメソッドにデータを渡してみましょう。
mainメソッドの中の次の箇所でメソッドにデータを渡しています。
具体的には
という形式で、Ginkou22クラスのメソッドにデータを渡しています。
このメソッドはインスタンスされてから実行されているのでインスタンスメソッドと呼ばれています。
次はthisの意味について説明します。
プログラムの中にthisと言う文字がありますが、thisはインスタンスメソッド もしくは これから説明するコンストラクタの中で使用され、オブジェクト自身を指します。
例えば使い方はインスタンスメソッドの中でフィールド変数名とローカル変数名が同じ時にフィールド変数を指し示す場合などに使います。
上の例で説明しますとフィールド変数であるkingakugoukeiとnyuukinメソッドの中の引数が同じ名前ですが、フィールド変数であるkingakugoukeiを指し示すときにthisを使います。
この例のようにフィールド変数とローカル変数の名前が違えば特にthisは付ける必要はありませんが、付けても問題ありません。
では次の箇所の説明に入ります。
=>このtoStringメソッドはObjectクラス（「クラスについての雑学を知ろう」で説明します）で規定されているメソッドですので、それを自身のクラス(Ginkou22クラス)でオーバーライドして使っています。
オーバーライドとは同じメソッド名のメソッドを「内容を変えて引き継ぐこと」を言います。
toStringメソッドは少し特殊で
で出力するときには
を省略できます。
つまり、例では以下のように書いていますが、
以下のようにtoString()を付けなくても同じ意味になります。
結果は以下の通りです。
次の例に進みますが、クラスを2つに分けています。１つは通常のクラスであるGinkou109で、もう一つはmainメソッド専用のMain190クラスです。
２つのクラスファイルを別々にコンパイルした後に、Main190クラスを実行すると結果が表示されます。
このようにクラスは分けることが出来ます。
次の例は「Main190.java」です。
この例では「コンストラクタ」について説明します。
これまでは以下のように１つ１つデータを入れていましたが、銀行のシステムでこの中のどれか１つでもデータを入れ忘れたら大変なことになります。
しかし、コンストラクタと呼ばれる機能を使うことによって、オブジェクトを作成時に自動的にデータをフィールド変数にセットすることが出来ます。
コンストラクタには戻り値の型は書きません。
例では以下の箇所がコンストラクタです。
ではコンストラクタのアクセスレベルの説明を始めます。
次はコンストラクタを呼び出す方法について説明します。
コンストラクタの呼び出しは以下の通り書きます。
この例では以下の箇所がコンストラクタの呼び出しの箇所です。
このように書くことでインスタンスの過程で1000、五十嵐銀行、近藤栄治の各データがそれぞれコンストラクタの
にセットされることになります。
実はコンストラクタを明示的に作成しない場合はJavaが自動的に引数やデータがカラのコンストラクタを作ってくれます。
例を見てみましょう。
コンストラクタを書かない時にJavaは引数もデータもない以下のようなコンストラクタを暗黙的に作成します。
この場合のコンストラクタは暗黙的に作られるので、明示的にプログラム上に書くわけではありません。これはデフォルトコンストラクタと呼ばれています。
例えばこの例では以下のデフォルトコンストラクタが作成されます。
super()とは親クラスのコンストラクタを呼び出すという意味ですが、次章でクラスの継承を説明するので、その時に詳しく説明します。
次の例ではコンストラクタの注意点について説明します。
では説明を始めます。
のように引数のない形式でオブジェクトを作っているにも関わらず、次のように引数のあるコンストラクタだけを作ってしまうとエラーになります。
１つでも引数のあるコンストラクタを作ってしまうと、デフォルトコンストラクタが作成されませんので注意してください。
このためにも、引数有りのコンストラクタ作る時には、引数無しのコンストラクタも次のように作ってください。
では例をみてみましょう。
結果は以下の通りです。オブジェクトが２つありますが、具体的な説明は次の例で説明します。
しかし、上の2つのコンストラクタの書き方は同じことを2回書いているのであまり、いい書き方とは言えません。
そこで以下の箇所をスマートに書き換える方法について説明します。
上の例を書き換えると以下のようになります。
ではこの箇所のthisについて説明します。
this(引数1,引数2…..)と書くことで引数のあるコンストラクタを呼び出すことが出来ます。
thisの中の引数は引数のあるコンストラクタの引数の数や型を合わせてください。
ちなみに今まで使用してきた
とは似ていますが、違うものです。
では次に進みますが、今度は複数のオブジェクトを実行する方法について説明します。
次の例は「Ginkou333.java」です。
次は「Main2.java」です。
このようにオブジェクトは何個でも作ることが可能です。
例ではGinkou333クラスのaとbの2つのオブジェクト変数を作成しています。
は引数が無いので以下のコンストラクタが適応されます。
は引数があるので以下のコンストラクタが適応されます。
結果は次の通りです。
