プログラムを「変更」しやすくする“インターフェイス”：【改訂版】Eclipseではじめるプログラミング（9）（1/3 ページ）

プログラムの再利用を簡単にする「インターフェイス」

　オブジェクト指向プログラミング言語では、「プログラムの再利用が簡単にできる」といわれます。それには、Javaのinterface（インターフェイス、境界面）を理解すると、なぜ、このようにいわれるのかが分かります。

　今回は「インターフェイス」というオブジェクト指向言語Javaにとって非常に重要な概念について解説します。インターフェイスをうまく使用することによって、プログラムの実装変更を簡単に行えるようになります。これは、「プログラムを交換可能な部品とすることができる」という意味です。プログラム全体へ影響を及ぼすことなく、一部のプログラムを交換できるので、プログラムの再利用が簡単にできます。

　Javaのインターフェイスは、具体的な処理が書かれていないメソッドの型だけを宣言している特別なクラスのようなものです。ただし、クラスと違ってnew演算子を使ってインスタンスを生成できません。このようにいわれても、メソッドの型だけを宣言したものが、一体どんな役に立つのか分からないでしょう。

　「インターフェイスとは何か」を理解するには、具体的にどのようにして使うものなのかを見た方が早いので、とにかく使ってみることにしましょう。EclipseでJavaプログラミングを始める準備がまだの方は、連載第1回の「Eclipse 3.4で超簡単Javaプログラミング基礎入門」で準備をしておいてください。

リスト系クラスでインターフェイスを理解する

「配列」と「連結リスト」

　Javaには、「配列」というデータ構造をオブジェクトとして扱えるようにしたjava.util.ArrayListというクラスがあります。また、これと似ているのですが、「連結リスト（リンクリスト）」というデータ構造をオブジェクトとして扱えるようにしたjava.util.LinkedListというクラスもあります。どちらもデータをリスト（ある順番で並んだオブジェクトの集合。一覧表を抽象化したものと考えてもよい）で扱いたいときに使います。

　同じリストとはいえ、それぞれ特徴があるので、使用場面によってどちらを使うかを決めるのが普通です。ここでは、特徴の差については考えないで、単純に使ってみることに注目して、プログラムを作成してみます。

　プログラム作成の手順は、以下のとおりです。まずは、「Sample90」というクラスを作成してみましょう。Eclipseを起動し、パースペクティブを［Java］に切り替えておいてください。パースペクティブが［Java］になっていないときは、メニューの［ウィンドウ］→［パースペクティブを開く］→［Java］を指定すれば、切り替えができます。次のような手順で新規にクラスを作成することにします。

　出来上がったクラスSample90を、次のように編集します。

public class Sample90 {
    public static void main(String[] args) {
        new Sample90().execute();
    }
 
    public void execute() {
        java.util.ArrayList alist = new java.util.ArrayList();
        alist.add("A");
        alist.add("B");
 
        for (int i = 0 ; i < alist.size() ; i++) {
            String s = (String)alist.get(i);
            System.out.print(s + " ");
        }
 
        System.out.println("");
        java.util.LinkedList llist = new java.util.LinkedList();
        llist.add("A");
        llist.add("B");
        for (int i = 0 ; i < llist.size() ; i++) {
            String s = (String)llist.get(i);
            System.out.print(s + " ");
        }
    }
}

　mainメソッドでは、「new Sample90().execute();」とコーディングすることにより、Sample90クラスのインスタンスをnew演算子で生成して、executeメソッドを呼び出しています。executeメソッドではjava.util.ArrayListのalistとjava.util.LinkedListのllistのどちらにも「A」「B」という要素を追加（add）し、その後で繰り返し文を使って変数に含まれている要素を順に取り出す（get）という処理をしています。

Eclipseに警告が

　なお、alistとllistに含まれている要素の数はsizeメソッドで取得しています。コンパイラの警告が出るため、黄色い波下線が表示されますが、ここではプログラムの動作に影響はないので、無視して構いません。

　コンパイラの警告を表示させないためには、Generics（ジェネリクス）やAnnotation（アノテーション）について理解が必要です。なお、これらについては、本連載で後ほど取り上げる予定です（アノテーションについては、後述するコラムでも簡単に説明しています）。いますぐに知りたいという読者は、少し古いですが、下記記事を参照してください。

Javaプログラミング - ＠IT via kwout

そっくりな2つ

　実行結果は下記のようになります。

 A B
 A B

　ここで、alistとllistに関係する処理を見ると、変数の型と名前が違うだけで、どちらも同じ手順で同じメソッド（addメソッド、sizeメソッド、getメソッド）を使っていることに気付くはずです。これだけそっくりだと、もっと簡潔にコーディングできないかと思うことでしょう。こんなときにインターフェイスが役に立ちます。

　次ページでは、java.util.ArrayListとjava.util.LinkedListのインターフェイスを紹介して、その有効性を解説し、インターフェイスの宣言の仕方も説明します。理解がより深まるので、Eclipseでインターフェイスを自作して使ってみましょう。