Java のクラスとオブジェクトの関係を理解しよう
新人
「先輩、Javaの勉強を始めたんですけど、“クラス”とか“オブジェクト”ってよく出てくるんですよね。でも正直、何が違うのかよくわかってません…」
先輩
「それはJavaを学ぶ上でとても大事なポイントだね。クラスとオブジェクトの関係がわかると、Javaの考え方がぐっと理解しやすくなるよ。」
新人
「設計図と実物、みたいな説明を聞いたことがあるんですけど、それもよくイメージできなくて…」
先輩
「じゃあ、日常の例を使って、わかりやすく説明していこうか!」
1. クラスとは何か?(設計図のようなもの)
Javaにおける「クラス」とは、モノの設計図のようなものです。たとえば、「車」というクラスを作るとしましょう。そこには「色」や「スピード」などの情報と、「走る」「止まる」といった動きが書かれています。これらは、車というモノが持つ特徴や行動を定義しているものです。
このクラス自体はあくまで設計図なので、それだけでは動きません。クラスには「何ができるか」が書かれていますが、実際に動かすには、その設計図をもとにして「実物」を作る必要があります。
たとえば、工場で「車の設計図」を見て、それを元に赤い車や青い車を作るようなイメージです。その作られたモノが「オブジェクト」になります。クラスは、共通の特徴を持つオブジェクトを作るためのひな型としてとても大切です。
Javaでは、クラスの中にデータ(フィールド)と動き(メソッド)を定義します。これを使って、現実のモノを表すようなプログラムを組み立てていくのが、オブジェクト指向の考え方です。
初心者の方はまず、「クラス=設計図」という考え方をしっかり頭に入れておくと、今後の学習がスムーズになります。
2. オブジェクトとは何か?(クラスから作られる実体)
オブジェクトとは、先ほど説明した「クラス」という設計図から実際に作られた実体(モノ)です。たとえば、「車クラス」があれば、それをもとにして「赤い車」や「青い車」といったオブジェクトを作ることができます。
それぞれのオブジェクトは、クラスに書かれた情報を元に動きますが、色やスピードなどのデータはオブジェクトごとに変えることができます。これによって、同じクラスから作られたモノでも、それぞれが違った特徴を持つようになります。
たとえば、次のようなコードで「車クラス」と「車のオブジェクト」を作ることができます。
public class Car {
String color;
int speed;
void drive() {
System.out.println("車が走ります");
}
}
このクラスをもとに、実際の車オブジェクトを作ってみましょう。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Car myCar = new Car(); // クラスからオブジェクトを作成
myCar.color = "赤";
myCar.speed = 60;
myCar.drive(); // 「車が走ります」と表示される
}
}
車が走ります
このように、クラスから作られたオブジェクトは、自分専用のデータ(持ち物)と動き(行動)を持っています。オブジェクトを使うことで、現実のモノに近い形でプログラムを組み立てることができるのが、Javaの魅力のひとつです。
Pleiadesを使えば、これらのコードを簡単に書いて実行することができます。初心者の方も、まずはクラスとオブジェクトの関係をしっかりイメージして、少しずつプログラムに触れていくのがおすすめです。
3. クラスとオブジェクトの関係(設計図と実体の関係)
ここまでの説明で、「クラスは設計図」「オブジェクトは実体」という考え方が出てきました。ここではもう少し深く、その関係についてイメージを広げてみましょう。
たとえば、あなたが「家の設計図」を持っているとします。その設計図には、部屋の数、ドアの位置、窓の形などが書かれています。でも、設計図だけでは住むことはできませんよね。実際にその設計図を元に家を建てることで、初めて住める「家」というモノができます。
Javaの「クラス」は、まさにこの「家の設計図」にあたります。そして、そこから作られた「家」が「オブジェクト」になります。
この関係をもう少しJavaの言葉に置きかえると、「クラスにどんな情報を持つか(フィールド)」「どんな動きができるか(メソッド)」を書いておき、それを元にnewというキーワードを使って「オブジェクト」を作る、という流れになります。
ひとつのクラスから、いくつものオブジェクトを作ることができるのも大きな特徴です。たとえば「Carクラス」をひとつ作っておけば、「赤い車」「青い車」「スポーツカー」など、色やスピードがちがう車を何台も作ることができます。
このように、クラスとオブジェクトの関係は、「ひとつの型(設計図)から、たくさんの個別の実体(オブジェクト)を作れる」という仕組みです。これを理解することで、Javaのコードの読み方や考え方がとてもスムーズになります。
4. Javaにおけるクラスの書き方とオブジェクトの作り方(基本コード例)
それでは、Javaで実際にクラスを書いて、オブジェクトを作るまでの基本的な流れを見てみましょう。今回は、動物の「猫(Cat)」を例にします。
public class Cat {
String name;
int age;
void meow() {
System.out.println("にゃーん");
}
}
上のコードは「Catクラス」という設計図です。この中には、「name(名前)」と「age(年齢)」という情報、そして「meow(鳴く)」という動きが書かれています。
このクラスを元にして、オブジェクトを作るには次のように書きます。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Cat luna = new Cat(); // Catクラスからオブジェクトを作成
luna.name = "ルナ";
luna.age = 2;
System.out.println("名前:" + luna.name);
System.out.println("年齢:" + luna.age);
luna.meow(); // 「にゃーん」と鳴く
}
}
名前:ルナ
年齢:2
にゃーん
このように、new Cat()という書き方で、クラスからオブジェクトを作ることができます。作ったオブジェクトに対して、「名前」や「年齢」といった情報を入れたり、「鳴く」などの動きをさせることができます。
Javaでは、クラスを使って共通の構造を作り、そこから自由にいろいろなオブジェクトを作っていくというのが基本の考え方です。
初心者の方は、まずはこの一連の流れを理解することがとても大切です。「クラスを作る」「オブジェクトを作る」「オブジェクトに情報を入れる」「動かす」——この4ステップを何度も練習して、少しずつ慣れていきましょう。
Pleiadesを使えば、これらのコードをすぐに試して動かすことができるので、ぜひ自分の手で書いてみて、オブジェクト指向の感覚を身につけていってください。
5. クラスとオブジェクトを使うメリット(整理されたプログラム・再利用性)
Javaでクラスとオブジェクトを使う大きな理由は、プログラムを整理しやすくし、再利用しやすくするためです。初心者向けにわかりやすく言うと、「バラバラな部品を、ひとつのまとまりにしておくことで、あとから使いやすくなる」ということです。
たとえば、もしあなたが「猫の情報」や「猫の動き」をすべてバラバラに書いたら、あとから見たときに何が何だかわからなくなってしまいます。でも、クラスという枠の中に「猫」という情報をまとめておけば、その猫に関する処理をすぐに見つけられるし、同じような猫をもう一匹作るのも簡単です。
また、クラスを使えば「ひな型」を一度作っておけば、そこから何回でも同じ構造をもったオブジェクトを作ることができます。これは、プログラムを何度も書き直さずに済むという大きな利点になります。
たとえば「生徒クラス」を作っておけば、何人もの生徒を同じルールで作っていけます。名前や年齢はそれぞれ違っていても、動作の仕方や情報の構造は共通なので、コードがとても見やすくなります。
このように、クラスとオブジェクトを使うことで、ひとつひとつの処理を整理整頓できるようになり、何度も同じようなコードを書く必要がなくなるため、初心者でも無理なく大きなプログラムにチャレンジできるようになります。
6. 初心者がクラスとオブジェクトを学ぶときのポイントとアドバイス
クラスとオブジェクトの学習は、最初のうちは少しむずかしく感じるかもしれません。でも、いくつかのポイントを押さえておけば、少しずつスムーズに理解できるようになります。
まずひとつ目のポイントは、「クラスは設計図、オブジェクトは実物」というイメージをしっかり持つことです。たとえば「猫」というクラスが設計図だとすると、「ルナちゃん」や「ミケちゃん」といった猫がオブジェクトです。実際に動くのはオブジェクトで、そのもとになるのがクラスです。
ふたつ目のポイントは、「共通点と違いを見分けること」です。たとえば、生徒クラスには「名前」「学年」「出席番号」といった共通の情報がありますが、実際に作られる生徒オブジェクトごとに値はちがいます。このように、「どこまでが共通で、どこが個別なのか」を意識しながら学ぶと、理解しやすくなります。
みっつ目のポイントは、「書いてみること」です。本やサイトで学んでも、実際に手を動かさないとピンとこないことが多いです。Pleiadesを使えば、Javaのコードをすぐに書いて試すことができます。最初は小さなクラスからでいいので、自分でクラスとオブジェクトを作って、動かしてみてください。
そして最後のポイントは、「わからなくても気にしないこと」です。クラスとオブジェクトはJavaにおいてとても重要な考え方ですが、最初からすべてを完璧に理解する必要はありません。少しずつ、繰り返し練習しながら、経験を積んでいけば自然に身についていきます。
7. まとめ(安心して学べるように励ましの言葉を含めて)
ここまで、「Javaのクラスとオブジェクトの関係」について、初心者向けにわかりやすく解説してきました。クラスは設計図、オブジェクトはその設計図から作られた実体。Javaの世界では、この考え方がとても重要です。
最初は、「クラスって何だろう?」「オブジェクトってどう作るの?」と混乱することもあるかもしれません。でも、日常のモノにたとえてイメージすることで、少しずつ理解できるようになります。
実際にコードを書いて、画面に出力されるのを見て、「あっ、自分で動かせた!」という感動を味わうことが、学習を続ける大きな力になります。わからないことが出てきたら、何度もこの記事に戻ってきて、基本を思い出してください。
Pleiadesを使えば、Javaの開発環境が整っているので、すぐに学習を始めることができます。最初は小さなプログラムから始めて、クラスとオブジェクトの仕組みに慣れていきましょう。
焦らず、一歩ずつで大丈夫です。あなたのペースで、Javaの世界に少しずつ慣れていきましょう。いつか、もっと大きなプログラムを自分の力で作れる日が必ず来ます。これからも一緒にがんばっていきましょう!