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Ｊavaシリーズの目次

Javaの文法（５）　クラス・メソッドの詳細

Mainクラス・mainメソッドの構成

クラスMain のメソッド main を例にして説明します。 public static void main(String[] args) は、決まり文句で、通常はこのまま記述します。
これらの構成について「ざっとした」説明をします。

public  class Main{
    public static void main(String[] args) {
        // 処理内容        
    }
}

    public　アクセス修飾子　public は、どこからでも参照可能。Main-main は必ず public
    static　静的　インスタンス可(new)しなくても外部から使用可能
　　void　　戻り値なし
　　main　　メソッド名
　　String[]　引数をString型の配列で受け取る
　　args　　　引数名、任意の名称だが　通常は args とする。

(String[] args)

• メソッド（関数）のパラメタです。「文字列の配列である変数 args を引数として受けとる」という意味です。
• ここでは、プログラムの起動時に、このメソッドが起動するぼで引数は受け渡されないが、他のシステムから呼び出されることもあります。
  そのとき、パラメタを与えることができなす。そのパラメタの型がどうなるかは不明なので、最もポピュラの String[] を指定しています。
• args は、引数名ですから任意の文字列が使えます。しかし、通常は args を用いています。
• このような理由により、Mainクラスのmainメソッドでは、このように記述するのが通常です。

void 戻り値なし

• メソッド（関数）は戻り値（return）を指定することができます。その形式は
  　　戻り値の型指定子　メソッド名(引数) {
  　　　return 戻り値;
  　　};
  となります。
• mainメソッドは、通常、呼出しメソッドがないので、void にします。

staticメソッドとインスタンスメソッド

staticメソッドとは、プログラムの動作に関係なく機能を行うもので、静的メソッドです。
それに対して、インスタンスメソッドは、呼び出すプログラムの動作に対応した機能を行うもので、動的メソッドです。

インスタンスメソッドでは、呼出し側メソッドで与えた状況により、インスタンスといいます。メソッドでは抽象的な機能を記述しておき、インスタンスにより具体的な機能にしますが、それをインスタンス化といいます。 new や this が必要です。
>staticメソッドは、インスタンス化の必要のないメソッドだともいえます。

インスタンスメソッドは難しいし、多くがstaticメソッドですので、ここでは、staticメソッドに限定します。

アクセス修飾子

外部からの呼出しを許すかどうかの指定です。
クラスでは、
　　Mainクラスは外部から（コンパイラから自動的に）呼び出されるので public
、 　　他のクラスは、同一パッケージ（プログラム）から呼び出されるので、通常は「設定なし」
にします。
以下は主にメソッドに関する説明です。

他のメソッド、クラス

メソッドの形式は、次の形式になります。

  public static void メソッド１() {
    System.out.println("メソッド１);
  };
  public static String メソッド２() {
    return  "メソッド２";
  };
  private static String メソッド３() {
    return  "メソッド３";
  };

• main以外のメソッドは、他メソッドから呼び出されます。引数がない場合は、メソッド() になります。
• publicは、どのメソッドからでも呼び出されます。
• privateは、同一クラス内のメソッドからは呼び出されますが、他のクラスからは呼び出せません、
• staticは、前述と同じです。
• void は戻り値がないこと、戻り値があるときは、戻り値の型指定子にします。

Mainクラス以外のクラスは、他のクラスから参照されるのが通常ですので、アクセス修飾子は「設定なし」になるのが通常です。
他クラスのメソッドを呼び出すには、クラス名.メソッド名() とします。

メソッドの呼び出し

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    String 文字列 = "";
    文字列 = メソッド１();  // 引数のない関数　　() を付ける
        System.out.println(文字列);    // 自クラス・public
    文字列 = メソッド２();
        System.out.println(文字列);    // 自クラス・private
    文字列 = 他クラス.メソッド１();
        System.out.println(文字列);    // 他クラス・public
//  文字列 = 他クラス.メソッド２();
//      System.out.println(文字列);    // 他クラス・privateは呼び出せない　コンパイルエラー
  }
  public static String メソッド１() {
    return  "自クラス・public";
  }
  private static String メソッド２() {
    return  "自クラス・private";
  }
}
class 他クラス {
  public static String メソッド１() {
    return  "他クラス・public";
  }
  private static String メソッド２() {
    return  "他クラス・private";
  }
}

クラス関連用語

オブジェクト

Javaは、オブジェクト指向言語だといわれますが、オブジェクトを組み合わせて、ある目的を達成するプログラム技法です。
すなわち、オブジェクトとは、プログラムの部品のようなものです。
オブジェクトは、二つの要素からなっています。
　　属性（データ）　オブジェクトが持つ情報
　　操作（メソッド）オブジェクトが持つ機能や動作

いいかえれば、オブジェクトとは、小さな処理を行うためのデータとメソッドをまとめたものだといえます。
そして、このオブジェクトの利用では、オブジェクトの内部構成をしる必要はなく（カプセル化）、オブジェクトの外部仕様であるメソッドを通してだけ、利用できるようにしています。

クラス

クラスとオブジェクトの関係は二つの見方があります。

• オブジェクト指向システム設計論での見方
  、 概念的なオブジェクトを具体的なプログラムにしたのがクラスです。それでクラスも、そこで用いるデータとそれを操作するメソッドから構成されます。
• Javaコンパイラでの見方
  クラスは、プログラムでの定義であり、オブジェクトとはそれをメモリ展開したものだという区別です。実行状況におけるクラスがオブジェクトだともいえます。以下は、この意味で用います。

インスタンス

• クラスからオブジェクトを作ることをインスタンス化、オブジェクト固有のメモリ上のデータをインスタンスといいます。
• メソッドは、このインスタンスを変数として操作します。
• インスタンス化の記述は、「クラス名 変数名 = new クラス名();」になります。

コンストラクタ

• コンストラクタは関数です。コンストラクタ名はクラス名と一致させますが、クラス名(引数) の形式になります。
• コンストラクタの機能は、クラスをインスタンス化です。主に変数の初期値を設定するときに使用します。
  例えば、クラスでメンバー変数 x が宣言されているとき、コンストラクタの呼び出しによって、メモリ上に、新たに生成されるオブジェクト用の x の領域が確保されます。
• そのｘを指すには this,x とします。下のオーバーロードの例を参照してください。
• 本来は new 以前にコンストラクタを設定するのですが、その記述がないときは自動でデフォルトコンストラクタが生成されます。
  しかし、デフォルトコンストラクタが生成されるのは、引数がないときで、引数があるときはコンストラクタの記述が必要です。
• コンストラクタは、他のクラスからの参照が前提になるので public にします。

デフォルトコンストラクタ

class 学生クラス {       // クラス名
  String 氏名 = "阿部";  // ┬ 構造体の型と初期値
  int 年齢 = 20;         // ┘
  public 学生クラス() {  // ┐ コンストラクタ名はクラス名に合わせる
    super();             // ├ 記述不要（このようなデフォルトコンストラクタが生成）
  }                      // ┘
}
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    学生クラス 学生 = new 学生クラス();   // new記述可能
    System.out.println(学生.氏名 + ", " + 学生.年齢); // 阿部, 20
  }
}

変数のスコープ（有効範囲）

通常は、メソッド内部で定義した変数は、ローカル変数となり、メソッドの外からアクセスできません。
そのため、異なるメソッドでは、同じ変数名が独立した変数として定義できます。
それに対して、クラスで定義した変数は、グローバル変数となり、クラス内のどのメソッドでもアクセスできます。
メソッドで、グローバル変数と同名の変数を定義すると、そのメソッド内だけでローカル変数になります。

public class Main{
  static String 変数Ｇ = "グローバル変数";           // static で定義する
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("変数Ｇ = " + 変数Ｇ);        // 変数Ｇ = グローバル変数　（どのメソッドでも使える）
    String 変数Ａ = "mainメソッドのローカル変数";
    System.out.println("変数Ａ = " + 変数Ａ);        // 変数Ａ = mainメソッドのローカル変数
    メソッド１();
//  System.out.println("変数Ｂ = " + 変数Ｂ);        // コンパイルエラー
  };
  public static void メソッド１() {
    String 変数Ｂ = "メソッド１のローカル変数";
    System.out.println("変数Ｂ = " + 変数Ｂ);        // 変数Ｂ = メソッド１のローカル変数
    String 変数Ｇ = "グローバル変数と同名のメソッド１のローカル変数";
    System.out.println("変数Ｇ = " + 変数Ｇ);        //  変数Ｇ = グローバル変数と同名のメソッド１のローカル変数 
  }
}

クラスの入れ子

クラスは入れ子にできます。
上位のクラスで定義した変数は、グローバル変数として、入れ子のクラスで使えます。
逆に、入れ子のクラスで定義した変数は、ローカル変数となり、他のクラスからは使えません、
　　上位クラス：クラス
　　入れ子のクラス：メソッド
のような関係になります。