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Java プログラミングメモ

Java 開発における便利なテクニックとベストプラクティスをまとめています。基本的な概念から設計パターン、コレクションフレームワークまで幅広く扱っています。

目次

1

Java 基本構文

Java の基本的な文法とプログラム構造について解説します。変数宣言からクラス設計、例外処理まで、Java プログラミングの基礎となる要素を体系的に学べます。オブジェクト指向言語としての特徴を活かした効率的なコーディング手法も紹介しています。

変数とデータ型

プリミティブ型と参照型、変数宣言と初期化、型変換、定数（final）、スコープとライフタイムについて

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制御構造

条件分岐（if-else, switch）、繰り返し（for, while, do-while）、ジャンプ文（break, continue, return）の使い方

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配列と文字列

配列の宣言と操作、多次元配列、String クラスの特徴とメソッド、StringBuilder と StringBuffer の使い分け

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クラスとオブジェクト

クラス定義、コンストラクタ、メソッド、フィールド、アクセス修飾子、static メンバー、this キーワードの使い方

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例外処理

例外階層、try-catch-finally、throws 宣言、カスタム例外の作成、例外処理のベストプラクティス

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入出力処理

ストリーム、ファイル操作、シリアライゼーション、NIO、リソース管理（try-with-resources）の基本

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2

オブジェクト指向の考え方

クラス、インターフェース、継承、ポリモーフィズムなどのオブジェクト指向プログラミングの核となる概念について解説します。Java でのオブジェクト指向設計の実践方法を学べます。

カプセル化

データと振る舞いを一つのユニットにまとめ、内部実装を隠蔽する手法。アクセス修飾子（public, private, protected）の適切な使用方法

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継承

既存クラスの機能を拡張する仕組み。super キーワード、オーバーライド、final キーワード、抽象クラスの活用法

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ポリモーフィズム

同じインターフェースを使って異なる実装を呼び出す仕組み。インターフェース、抽象メソッド、動的バインディングの基本

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インターフェース

メソッドの契約を定義する仕組み。default メソッド、複数インターフェースの実装、インターフェース階層の設計方法

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抽象クラスとメソッド

実装の一部を子クラスに委ねる抽象クラスの設計。抽象メソッドと具象メソッドの使い分け、テンプレートパターンの基礎

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SOLID原則

堅牢なオブジェクト指向設計のための5つの原則。単一責任、開放閉鎖、リスコフの置換、インターフェース分離、依存性逆転

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3

Java コレクションフレームワーク

List、Set、Map などの基本的なデータ構造の使い方について解説します。各コレクションの特性、使い分け、効率的な操作方法などを学べます。

List インターフェース

順序付けられたコレクション。ArrayList、LinkedList の特性と使い分け、効率的な操作方法

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Set インターフェース

重複を許さないコレクション。HashSet、TreeSet、LinkedHashSet の特性と使い分け

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Map インターフェース

キーと値のペアを格納するコレクション。HashMap、TreeMap、LinkedHashMap の特性と活用法

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Queue と Deque

キューとデックの実装と活用法。PriorityQueue、ArrayDeque の特性と使用シナリオ

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イテレーションと操作

コレクションの走査と操作。Iterator、for-each ループ、Stream API との連携

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パフォーマンスと選択基準

各コレクションの性能特性と適切な選択方法。時間計算量と空間計算量の考慮点

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4

デザインパターン

GoF デザインパターンの基本的な考え方と分類について解説します。オブジェクト指向設計の原則に基づいた再利用可能なソリューションを学べます。

Singleton パターン

クラスのインスタンスが1つだけ存在することを保証するパターン

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Factory Method パターン

オブジェクト生成のためのインターフェースを定義し、サブクラスにインスタンス化を委ねるパターン

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Abstract Factory パターン

関連するオブジェクトのファミリーを生成するためのインターフェースを提供するパターン

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Adapter パターン

既存のクラスのインターフェースを、クライアントが期待する別のインターフェースに変換するパターン

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Composite パターン

オブジェクトをツリー構造で表現し、個別のオブジェクトとオブジェクトの集合を同じ方法で扱えるようにするパターン

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Decorator パターン

オブジェクトに動的に新しい責任を追加できるようにする。機能拡張には継承よりも柔軟な代替手段を提供するパターン

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Observer パターン

オブジェクト間の1対多の依存関係を定義し、状態変化を通知するパターン

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Strategy パターン

アルゴリズムをカプセル化して交換可能にするパターン

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Template Method パターン

アルゴリズムの骨格を定義し、一部のステップをサブクラスに延期するパターン

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5

おすすめJava書籍

スッキリわかるJava入門 第4版

中山 清喬, 国本 大悟 著

プログラミング初心者でもつまずかずにJavaを始められる入門書。オブジェクト指向の難所もイラストやゲーム題材を用いてわかりやすく解説。Java21対応。

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やさしいJava 第7版

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初めてのプログラミング学習者に向けた人気の入門書。丁寧な解説とサンプルコードで基礎から段階的に学べます。

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6

Javaプログラミング全体図

Javaプログラミングの全体像を俯瞰できる構造図です。各要素の関連性や位置づけを視覚的に理解することで、体系的な学習が可能になります。

構造図の解説

上記の図は、Javaプログラミングを構成する主要な概念とその関係性を表しています。学習の道筋を示す全体マップとして活用してください。

基本構文とJava言語の基礎

変数、データ型、制御構造、配列などの基本的な言語要素は、すべてのJavaプログラミングの土台となります。まずはこれらを確実に身につけることが重要です。

オブジェクト指向の考え方

クラス、オブジェクト、カプセル化、継承、ポリモーフィズムなどの概念は、Javaの核となる設計思想です。これらの理解がJavaの真の力を引き出す鍵となります。

コレクションフレームワーク

データ構造と操作方法を標準化したフレームワークで、効率的なプログラミングに不可欠です。状況に応じて適切なコレクションを選択することでプログラムのパフォーマンスが向上します。

デザインパターン

ソフトウェア設計における定石とも言えるパターンで、複雑な問題を効率的に解決する手法を提供します。経験豊富な開発者の知恵の結晶を学ぶことで、設計スキルが大きく向上します。

推奨学習パス

  1. Java基本構文を徹底的に学ぶ
  2. オブジェクト指向プログラミングの概念を理解する
  3. コレクションフレームワークの使い方をマスターする
  4. 様々なデザインパターンを学び、実践する
  5. 実際のプロジェクトで応用していく
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