Java オブジェクト指向基礎 ~オブジェクト指向コンセプト~

イントロダクション

オブジェクト指向という言葉は皆さん聞いたことがあると思います、これについてちゃんと理解しようと思います。

オブジェクト指向コンセプト

1.なぜオブジェクト指向か

システム開発における課題

開発期間の短縮

顧客の要求やサービスは、早いサイクルで変化します。そのためシステム開発に多くの時間を
かける余裕がありません。それどころか、開発が進んでいる最中に、要求やサービスの内容が
変わっても期間内の対応が求められます。

つまり、仕様変更があっても開発期間が変わらないので、多くの開発者が会社にお泊りすることが
多々ありました。

システムの仕様変更に伴うコストの削減

前述の通り、開発途中で顧客の要求する内容が変わることもありますが、そのたびに初めから
作成していては、期間が延びるだけでなく、費用がかさみます。顧客は最小コストで最大限の
成果を期待します。

この様な問題点に対応するためには、システム開発において、次のことを実現するべきです。

1.1.3実現するべきこと

  1. 以前に作成したプログラムを再利用する
  2. 大勢のエンジニアで共同開発を行う
  3. プログラムの変更箇所をいち早く特定し対応する
  4. あるプログラムの変更がほかのプログラムに影響しないようにする

もし、巨大な1本のプログラムとして構築したら、これらを実現するのは、困難です。しかし、システムを管理しやすい単位で分割し、それらを組み合わせる形式で構築すれば、これらを実現することができます。

この分割の単位をオブジェクトとするのが、オブジェクト指向による開発です。

2. オブジェクトとは

それでは、システム分割単位である「オブジェクト」とは、いったいどのようなものでしょうか。
ここでは、「エアコン」を制御するプログラムを例にそれを見ていきます。

下の図ではエアコンが持つ情報や機能を書きだしたものです。「電源」は電源の情報(状態)、「設定温度」や「運転モード」は使う人が操作した情報(状態)を示すものです。
一方、「電源をON(あるいはOFF)にする」「運転モードを切り替える」「設定温度を変更する」などは、エアコンを操作するための機能です。

エアコンを例にすると。。。

<エアコンの場合>

表1<エアコンの制御プログラム>

係(役目) 情報(状態) 機能
電源係 電源 電源をON、OFFにする
温度係  設定温度 設定温度の変更
温度係  現在の室温 現在の室温を測る
運転係  運転モード 運転モードを切り替える
運転係  運転モード 温度差によって動作を変える

エアコンを制御するプログラムは、こうした情報(状態)を保持し、参照しつつ使う人の操作に応じてエアコンをどうさせます。

<ポイント>

情報(状態)と機能は密接にむずびついて1つの係・役割を担い、それ以外の情報(状態), 機能から互いに独立しているということです。
そして、エアコンが操作されるとそれぞれの係は、互いに要求を行い、連携して動作します。

運転モードの着替え時の場合

運転モードを「冷房」から「ドライ」に変更する操作が行われたら、「運転係」から「温度係」へ設定温度の変更をする「要求」が行われます。また、「運転係」は現在の室温と設定温度を確認しないと動作(冷やす、温める)を決められないので、「温度係」にそれらの情報(状態)を問い合わせます。

この場合、「係」に相当するのが、システムにおけるオブジェクトです
また、「温度係」が電源のON/OFFを切り替えたり、「運転係」が設定温度を変更したりしません。
それぞれの係は自分のすべきことが明確に分かれています(独立性)。

子の係の独立性のおかげで、オブジェクト指向による開発では、作業もオブジェクトごとに独立して進めることができます。開発を終えたオブジェクトは、他のオブジェクトから簡単に利用することができます。また、おかしな動作を押する箇所が出ても、オブジェクト単位で調査・修正するので、利用しているオブジェクトへの影響を軽減することができます。
これにより上記の実現するべき点をかなえることが得できます。

オブジェクト指向言語の機能

属性と操作

Java言語を使用した場合、オブジェクトをどのように表現するのか見ていきましょう。ここでもエアコンの制御プログラムを例に確認します。

先ほどの表(下の図)を見ながら読み進めてください。


表1<エアコンの制御プログラム>

係(役目) 情報(状態) 機能
電源係 電源 電源をON、OFFにする
温度係  設定温度 設定温度の変更
温度係  現在の室温 現在の室温を測る
運転係  運転モード 運転モードを切り替える
運転係  運転モード 温度差によって動作を変える

前節では、係がオブジェクトに相当することを説明しました。さらにオブジェクト指向では、上の図
にある情報(状態)のことを属性と呼び機能のことを操作と呼びます。
例えば、電源系(電源オブジェクト)は「電源」という属性と「電源をONにする」「電源をOFFにする」
という操作が一つのセットにな手出来ています。
温度係(温度オブジェクト)も運転係(運転オブジェクト)も同様です。

つまり、オブジェクトは属性と操作を一体化することで表現されます。

属性と操作

属性と操作について詳しく見ていきましょう。属性は変数として、表現され、名前と値を持ちます。

  • 属性「室内温度」⇒値「30度」
  • 属性「設定温度」⇒値「27度」

属性をプログラムで表現する場合の例

/** 温度係 */
public class Temparature {
  /** 室内温度 */
  int roomTemparature;
  /** 設定温度 */
  int settingTemparature;

 /** コンストラクタ */
  public Temparature() {
    // 例なのでコンストラクタで値を設定する
    roomTemparature = 30;
    settingTemparature = 27;
  }  
}

操作は、他のオブジェクトや自分自身(自オブジェクト)から呼び出されることにより動作し、
そのオブジェクトの状態を変えたり、さらにそこからほかのオブジェクトの操作を呼び出したり
できます。下の図Aでは、温度オブジェクトに「設定温度を変更する」という操作(メソッド)
が定義されています。エアコンの設定温度を変更したい場合には、属性へ直接悪背うするのではなく
この操作を呼び出します。
図A

属性と操作をプログラムで表現する場合の例

/** 温度係 */
public class Temparature {
  /** 室内温度 */
  int roomTemparature;
  /** 設定温度 */
  int settingTemparature;

 /** コンストラクタ */
  public Temparature() {
    // 例なのでコンストラクタで値を設定する
    roomTemparature = 30;
    settingTemparature = 27;
  }

  /** 設定温度を変更する */
  public void setSettingTemparature(int setTamparature) {
    this.setTamparature = setTamparature;
  }
}

カプセル化とデータ隠蔽

オブジェクト指向では、そのオブジェクトが持つ属性と操作を一体化して表現すると説明しましたが、
これをカプセル化と呼びます。

カプセル化には次のようなメリットがあります。

  1. オブジェクトの内部構造を知る必要がない
  2. 属性値の変更は、操作経由に制限できる
  3. 操作名が同じなら、内部構造が変わっても利用する側にそれを意識させない
  4. 属性に不整合な値が入らないよう、操作でチェックできる

エアコンの温度オブジェクトで、カプセル化のメリットを見ていきましょう。

エアコンの設定温度を変更する場合、リモコンなどから、エアコンの「設定温度を変更する」機能
を呼び出します。この時、エアコンの内部構造や制御プログラムなどを知る必要はありません(1)。

そして、それらに直接触れることもありません。ただリモコンで操作するだけです(2)。

もし、後継機種などで「設定温度を変更する」機能の仕組みが変わっても、操作方法が同じなら
そのことで困ることはないでしょう(3)。

さらに温度設定を100度にしたり、零下40度したりはできません。「設定温度を変更する」が、
そのような設定を受け入れないからです(4)。

また、2, 4により、属性を外部から保護することをデータの隠蔽と呼びます。

図B

クラスと継承

クラス

今度は、電源オブジェクトについてみていきます。
前述では、伝げのぶじぇくとの情報(状態)として「電源」、機能として「電源をONにする」と
「電源をOFFにする」を取り上げました。しかし、エアコンの種類によっては、電源をつけると
電気代を表示する機能や、フィルタの汚れ具合を確認し掃除ランプを表示する機能がついている
ものもあります。
これらすべてを電源オブジェクトとして表現したとき、「共通している属性や機能」と
「独自に持っている属性や機能」とに分けられます。

まず、この共通している部分に着目し、土台となるひな型を作成します。
この作業を抽象化と呼びます。また抽象化した結果、オブジェクトを作成するための土台となる
ひな型をクラスと呼びます。

下の図は電源オブジェクト(電気代), 電源オブジェクト(フィルタ)の属性と機能をそれぞれ洗い出した
結果、共通項目が見つかった様子を表しています。

図C

こうしたオブジェクトの共通項目を集め、定義した門が一般的な「電源」クラスとなります。

インスタンス化

クラスは、オブジェクトを作詞得するためのひな型です。つまり設計図にすぎません。
「電源」の設計図ができても、私たちが使える「モノ」ではないのです。
子の設計図であるクラスをもとにして、実際に使うことができる「モノ」にするにすることを
インスタンス化と呼びます。

例えば、下の図Dのようにエアコンを表現するためには、電源クラス、温度クラス、運転クラスが
必要です。それらをまとめるクラスとして、エアコンクラスが必要です。各クラスをもとにインスタンス化することで、それぞれオブジェクト(実際に使うことができる「モノ」)が作成され、実際のエアコンを表現することができます。

また、クラスをもとに複数のインスタンス化を行えば、複数のオブジェクトを作成することができます。
ふたつのエアコンオブジェクトが作成されれば、エアコンオブジェクトを二つ動かすことができます。

これらのオブジェクトは同じクラスから作成されているため、同じ属性・操作を持ちます、しかしエアコンオブジェクトは別々に動きます。

具体的には、上のエアコンオブジェクト二つをエアコンAとエアコンBとしたとき、Aの電源をONにしてBの電源をOFF似しておくこともできます。もちろんエアコンAは設定温度20度、エアコンBは設定温度30度として二つとも動かすことができます。

継承

先ほど説明した電源オブジェクトは、電気代を計算したり、ランプを表示する機能がついていません。
そして、この二つの機能を付けた電源オブジェクトを作成するときに定義する電源クラスを作成する
ためには、新たに電源クラスを作成しなくてもよいのです。

つまり、一度作成した電源クラスを拡張して新しいクラスを定義することができます。
これを継承と呼びます。

オブジェ駆使項では、継承の元となるクラスをスーパークラス(親クラス)と呼び、
拡張したクラスのことをサブクラス(子クラス)と呼びます

継承により定義されたサブクラスは、スーパークラスの属性、操作を受け継ぎます。
そのため、サブクラスでは独自に持つ属性、操作のみを定義するだけで済みます。
サブクラスをインスタンス化すれば、スーパークラスの属性・操作を引き継いだオブジェクトを
が生成されます。

下の図Cのように、共通項目を洗い出し、新たに拡張したクラスを作成する手段として継承
あります。

図C

具体的には下のように実装します。

<電源クラス>

/** 電源クラス */
public class PowerSupply {
  /** 電源 */
  private boolean power;

  /** 電源ON */
  public void switchOn() {
    this.power = true;
  }  

  /** 電源OFF */
  public void switchOn() {
    this.power = false;
  }    
}

<電源クラス(電気代)>

/** 電源クラス(電気代) */
public class ElectricBillPowerSupply {
  /** 電気代 */
  private int electricBill;

  /** 電気代計算 */
  public void calcBill() {
    // 電気代計算の処理
  }
  /** 電気代表示 */
  public void calcBill() {
    // 電気代表示の処理
  }
}

インターフェースとポリモフィズム

私たちは日常でも、たくさんのオブジェクト(モノ)を利用しています。
それらの中には、全く物は別だが、同じ操作方法で利用できるものがあります。

例えば携帯電話はメーカー各社からたくさんの製品が開発・発売されていますが、「電話をかける」
や「電話を切る」という操作はマニュアルを見なくてもできるのではないでしょうか。
また、MDコンポ、CDコンポ、MP3プレーヤーはそれぞれ内部構造も再生する媒体も異なる機械
ですが、「再生」「停止」などの操作に迷わないと思います。

この様に、オブジェクトを利用する側に公開すべき操作をまとめたクラスの仕様のことを
インターフェースと呼びます。

また、共通のインターフェースを持つ操作でも、実際にはオブジェクトごとに振る舞いや動作が異なる
ことをポリモフィズム(多様性・多相性)といいます。

同じ再生ボタンでも、MDコンポ、CDコンポ、MP3プレーヤーの内部で行われることはそれぞれ違います。
もし、MDコンポ、CDコンポ、MP3プレーヤーでインターフェースを統一させていないとしたらどうでしょう。

使用者は、音楽を聴くためのオブジェクトを変える度に違う操作をしなくてはいけません。
これでは面倒で使いづらいでしょう。

プログラムの作成でも同じことが言えます。処理内容は異なるが目的は同じという機能であれば、
オブジェクトに対して、共通のインターフェースを定義し、ポリモフィズムを実現することで、
操作方法が統一され、利便性を高めることができます。ほかのプログラムを再利用することも容易です。

また、後でプログラムを手直ししてでも、機能を呼び出す方法が変わらなければ、
それを呼び出すプログラムには、なにも影響しません。これもインターフェースのメリットの一つです。

でわでわ。。。

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はじめてのJava

はじめてJava言語を使用してプログラミングを始めようとしている方向けです。Javaというプログラミング言語はC言語から生まれた言語で、現在(2020-11-11)は多くのアプリケーションで使用されています。具体的には以下のようなものにしようされています。

  1. 証券の取引や銀行のATMなど
  2. Androidアプリ
  3. 大手企業の基幹系システム

挙げればきりがないので、この辺にしておきますが、日本では多くの分野で使用されています。

有名なところだと、マインクラフトでもLWJGLというフレームワーク(Java製)を使用しています。下のような感じで動かせます。

Javaを動かしてみよう

Javaは以下のように、コードの作成~コンパイル~実行と行います。

  1. Javaコードを人力で書く(人間が読めるファイルができる)
  2. コンパイルする(人間が読めないファイルができる)
  3. 作成したプログラム実行

Hello World

まずは写経から入ります。以下のコードを書き写して動かしてみてください。テキストエディタでFirst.javaというファイルを作成します。

public class FirstCls {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello World");
  }
}

実行方法は以下の通り

  1. 上のコードを映してFirstCls.javaファイルを作成する
  2. 「ウィンドウズボタン+R」を押下して「cmd」と入力、コマンドプロンプトを開く
    コマンドプロンプト
  3. javacコマンドでクラスファイルを作成する
  4. javac FirstCls.java
  5. javaコマンドで作成したクラスファイルを実行する
  6. java FirstCls

これで、実行できたと思います

サンプルアプリの実行

  1. 以下のZIPファイルをダウンロード
  2. 展開後に/xylophone/src/xylophone/Xylophone.javaをEclipseプロジェクトにコピー、実行できるようにする
  3. Eclipseプロジェクト/resporces/の下に/xylophone/src/xylophone/audioをコピー
  4. 実行 ※エラーが出たら以下の部分を直してみる
    Xylophone.java:67行目にエラーが出たとき
  5. new AudioClip(Xylophone.class.getResource("audio/Note1.wav").toString());
  6. の「audio/Note1.wav」を「/audio/Note1.wav」に修正してみる

1章:ようこそJavaの世界へ

1.1 Javaによる開発の基礎知識

1.1.1 開発の流れ

①ソースコードの作成。

public class FirstCls {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello World");
  }
}

②コンパイル
javaファイルをclassファイルに変換することです。下のコマンドを使用します。

javac FirstCls.java

③実行
作成したクラスファイルを実行します。下のコマンドを使用します。

java FirstCls

1.1.2 開発環境の整備

※Eclipseはインストール済みの想定。

外観を変更する

  1. ウィンドウ→設定→一般→外観→色とテーマの順にクリック
  2. ここで好きなテーマを選択する
    ※大半の人がデフォルトで使用している
    色・テーマの設定

文字コードの変更(確認)

  1. ウィンドウ→設定→一般→ワークスペースの順にクリック
  2. 「テキスト・ファイル・エンコード」がUTF-8になっていることを確認

JDKの確認

  1. ウィンドウ→設定→一般→Java→インストール済みのJREの順にクリック
  2. JDKを指定して、使用するJREを決定する
    JRE

1.2 Javaプログラムの基本構造

1.2.1 プログラムの骨格

ルール:クラス名とファイル名は同じ名前にする
「クラスの中にメソッドがある」

/** クラスの説明 */
public class クラス名 {
  /** メソッドの説明 */
  public static void main(String[] args) {
    // 何かしらの処理
  }
}
  • 中かっこ(「{」「}」)のことを「スコープ」と呼びます。スコープで囲っている部分を「ブロック」などと呼んだりします。
  • このスコープ(=「ブロック」)を開いたら(開始したら)、必ず閉じる(終了する)ことを意識する
  • 中かっこ(「{」「}」)で囲っている部分がそれぞれクラスの範囲、メソッドの範囲を決めている

上のサンプルコードでは「クラス名」クラスの中に「メインメソッド」がある

ちなみに、インデント(スペースやタブで位置をずらすこと)を入れないと、とても見にくい

何が見にくいというと、クラスの範囲と、メソッドの範囲を区別しずらいのです。

<インデントなし>

/** クラスの説明 */
public class クラス名 {
/** メソッドの説明 */
public static void main(String[] args) {
// 何かしらの処理
}
}

1.2.2 プログラムの書き方

Java言語(C言語も)の場合は、メインメソッドが起動しますので、クラスの中にメインメソッドを作成する

Javaはメインメソッドが動く

  1. どのようなプログラムを作りたいかを考えます。
  2. プログラムの名前を決めます。
  3. 「クラス名.java」という名前でファイルを作ります。
  4. 下のような、ソースコードの外側を記述します。
  5. /** クラスのJavaDocコメント */
  6. public class クラス名 {
  7. /** メインメソッドのJavaDocコメント */
  8. public static void main(String[] args) {
  9. // 処理の中身:通常のコメント
  10. /*
  11.  * これも通常のコメント、あまり使われない。
  12.  */
  13. }
  14. }
  15. ソースコードの中身を描きます。
  16. System.out.println("Hello World!");
  17. 1.2.5 mainメソッドの中身

  • 上の骨格の「何かしらの処理」の部分に処理を描く。
  • 処理は上から下へ進み、1行の中では左から右へ進む
  • セミコロン「;」で1行が終わる
  • ドット「.」は参照呼出し
public static void main(String[] args) {
  System.out.println("Hello World");
}

上のコードは、Systemクラスから変数「out」を呼び出し、メソッド「println()」を呼び出している

練習:SecondProgram

写してください。以下のコードを書いて動かしてください。

public class SecondCls {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("*** Second Program ***");
    System.out.println("日記ソフト");
    System.out.println("終了します。");
  }
}

実行方法は以下の通り

  1. SecondCls.javaファイルを作成する
  2. 「ウィンドウズボタン+R」を押下してコマンドプロンプトを開く
    コマンドプロンプト
  3. javacコマンドでクラスファイルを作成する
  4. javac SecondCls.java
  5. javaコマンドで作成したクラスファイルを事項する
  6. java SecondCls

1.3 変数宣言の文

1.3.1 変数宣言の文とは?

ズバリ下のように書きます。

  1. 変数の宣言
  2. // 「宣言」:データ型 変数名;
  3. int hensuMei;
  4. 変数の初期化
  5. // 「初期化」データ型 変数名 = 代入するデータ
  6. int dataGata = 0;

1と2の違いは、宣言と同時に値を代入するかしないかです。

==変数の宣言と初期化==

public static void main(String[] args) {
  // 変数の宣言
  int num;
  // 変数の代入
  num = 0;
  // 変数の初期化
  int age = 12;
  // 命令実行の文=メソッドの呼び出し
  System.out.println("対象年齢は" + num + "~" + age + "です。");
}
  • 「変数に値を代入するとき」は「=」を使用する。
  • 「命令の文」は「メソッド呼び出し」を行う

1.3.2 変数の名前(識別子)

==英語では==
変数=Valiable

名前つけのルール

  1. 予約語は使用しない
1 2 3 4 5
abstract assert boolean break byte
case catch char class const
continue default do double else
enum extends final finally float
for goto if implements import
instanceof int interface long native
new package private protected public
return short static strictfp super
switch synchrnized this throw throws
transient try void volatile while
  1. 宣言(初期化)済みの変数名は使用できない
  2. 大文字・小文字は区別される
  3. 変数名・メソッド名はキャメルケースを使用する
  4. // 変数名のキャメルケース(頭を小文字にする)
  5. int myAge;
  6. // メソッド名のキャメルケース(頭を小文字にする)
  7. public void methodName();
  8. クラス名はアッパーキャメルケース
  9. /** クラス名は頭を大文字にする */
  10. public class ClassName {
  11. }
  12. 演算子で使用している文字、予約語は変数名(クラス名)として使用できない

==計算処理==

public static void main(String[] args) {
  // 足し算
  int tashizan = 1 + 1;
  // 引き算
  int hikizan = 1-1;
  // 掛け算
  int kakezan = 1 * 1;
  // 割り算
  int warizan = 1 / 1;
}

1.3.3 データ型

※あくまでも使用例として紹介しています。
==プリミティブ型データの変数型==

  • byte ファイル・ネットワーク通信時に使用
  • int 整数データを格納するのに使用
  • long 大きな整数値を格納するのに使用
  • float 画像処理、3Dモデル描画時に使用
  • double 少数データを格納するのに使用
  • char 1文字分のデータ、シングルクォーテーション「`」で囲む

==参照型データの変数型==

  • String 文字列
  • そのほかJavaAPIや自作のクラス名
  • List<String> list; // List型の変数「list」

1.3.5 定数の利用

変数には値を何度でも代入できるので、定数を使用して値を変更できないようにする。

final データ型 変数名 = 代入するデータ

ルール:定数は大文字の変数名にする

final int OVER_TEN = 0; // 値が10以上を示すフラグ
final int UNDER_TEN = 1; // 値が10以下を示すフラグ


定数の使用例:フラグに使う

public static void main(String[] args) {

}

1.5 練習問題+α

コマンドプロンプト上に下のような図を表示するプログラムを作成してください。
※ 「=」の数が、上下ともに20あります。

<出力する図>

      *
    *   *
  *   *   *
      *
      *
  *   *   *
    *   *
      *

式と演算子

演算子

番号 演算子 意味
1 .(ドット) メソッド、フィールドの呼び出し
2 new クラスのインスタンスを作成するときに使用する
3 == 左右の数値が等しいか判定する(TRUE / FALSEを返す)
4 != 左右の数値が等しくないか判定する(TRUE / FALSEを返す)
5 & ビット演算 AND =「~かつ~」のときTRUE、それ以外はFALSE」
6 | ビット演算 OR =「~または~」のときTRUE、両方ともFALSEの場合はFALSE
7 ? XX : YY 三項演算子 =「論理演算 ? TRUEの時の値 : FALSEの時の値」:

例 String res = 1 == 1 ? "TRUEの場合": "FALSEの場合";

2.2 オペランド

2.2.1 リテラル

実際の値のこと

2.2.2 エスケープシーケンス

バックスラッシュ「\」もしくは、「¥」円記号(半角)をつけた文字のことでメタ文字を「文字」として使いたいときに使用する。

<例>

// 「"」は文字列を加工形で表示するためにエスケープシーケンスを使用する
// ※「"」を文字列として使用したいときは「エスケープ」する
String moji = "Javaのはじめの\"J\"は1文字目";

2.3 評価のしくみ

下のような式があったとします。
「1 + 5 -3」この式をプログラムで書くと次のコードになります。

public static void main(String[] args) {
  // 上の計算式
  int answer = 1 + 5 - 3;
}

このようなときに、処理の順序、「1 + 5」と「5 - 1」の評価はどのように行われるか?

左から順に評価していきます

つまり、以下の順序です。

  1. 1 + 5の計算結果を出す
  2. 上の結果に」「-1」する

==しかし掛け算は先に処理を行う
つまり以下のような優先順位で評価します。

  1. 「掛け算・割り算」→「足し算・引き算」の順序
  2. 左から順に評価

まとめると

  1. 「掛け算・割り算」→「足し算・引き算」の順序で評価
  2. 「=」以外の演算子は、左から順に評価
  3. 「=」は右から評価
問題+α

以下のコードの場合、どのような順序で評価されるでしょうか?

System.out.println("Hello World!");

実行順序として正しいものを、の中から選びなさい

  1. Systemクラスの公開フィールド変数out(PrintStreamクラス)を取得
  2. フィールド変数out(PrintStreamクラス)のメソッドprintln()を評価(呼び出している)

  1. メソッドprintln()を取得
  2. フィールド変数out(PrintStreamクラス)のSystemを評価(呼び出している)

2.4 演算子

2.4.1 算術演算子

演算子 機能 優先順位
+ 足し算
- 引き算
* 掛け算
/ 割り算

2.5 型の変換

2.5.3 強制的な型変換(キャスト)

「int型」を「double型」に変換するというような形のキャスト
<具体例>

int num = 10;
// 強制的な型変換
double dd = (doubble) num;

// 下のやり方はエラーになる
// int num1 = (int) "10";

// 型をメソッドを使用して変換している
String tmp = String.valueOf(num);

// Stringが票差化された(左に文字列が先にある)あとであれば
// intやdoubleも文字列として評価される(自動キャスト)
System.out.println("aaaa" + 10.1);

異なる型同士の算術演算

返却値(左側の変数型)は、大きいほうの型のデータ型が優先される

2.6 命令実行の文

2.6.5 乱数を生み出して代入する命令

// 3を上限値として乱数を生成する
int r = new java.util.Random().nexInt(3);

上にあるような「java.XXX.XXX」のようなパッケージはJDKの中にあるライブラリに定義されています。
そして、それらAPI群の使い方に関してはJavaDocに書かれています。

2.7 まとめ

命令の実行はメソッド呼び出しのこと

Java Basic API ~Java API Stringクラスを理解するwith JUnit~

イントロダクション

Javaでプログラミングを初めて慣れたころにJavaAPIに触れることが多くなると思います。

よくある「プログラミング練習問題」などで、文字列操作を行うことがあると思います。

この様な時に使用するのがStringクラス手に定義してあるメソッド群だと思います。しかし、説明書きしているJavaDocが難しく理解するのが難しいことが多いと思います。

この解決方法として、動かしてみるというのが手っ取り早い方法の一つだと思いますので、手っ取り早い方法を記載いたします。

JavaSEで提供しているクラスを理解

簡単にプログラムを動かす方法として、IDE(Eclipseを使用します)で動かしてみるのが手っ取り早い方法ですが、如何せんメインメソッドを使用していると毎回コードを書き直さなくてはいけないので面倒です。

なので、以下の方法を提案したく思います。

JUnitを使う

JUnitはテストツールとして使用することが多いもの(フレームワーク)です。これを使用すれば下のように簡単に、いくらでもコードを動かせます。

下のは、String#equalsメソッドをテストしたものですが、「@Test」をつけたメソッドはすべて実行されるので、どんどん作成して実行すればよいのです。
<例>

public class StringTest {

    /** String#equalsのテスト */
    @Test
    public void test01() {
        String st = "aaa";
        String s1 = "aaa";
        String s2 = "bbb";
        String s3 = "ccc";

        if (st.equals(s1)) {
            System.out.println("st == s1");
        } else {
            System.out.println("st != s1");
        }

        if (st.equals(s2)) {
            System.out.println("st != s2");
        } else {
            System.out.println("st == s2");
        }

        if (s3.equals(s1)) {
            System.out.println("s3 == s1");
        } else {
            System.out.println("s3 != s1");
        }
    }
}

実行結果

テストを増やす

StringクラスのJavaDocを見るとよく使うメソッドがあるので、それを紹介するついでに上のテストケースで実行します。
実際の作業を動画にしました。参考にどうぞ。

そして、実行するときにJUnitの設定をする必要があります。

Eclipseを使用しているならば、下のような手順ですぐに使用できます。

JUnitの設定

  1. Eclipeのプロジェクトを右クリック
  2. プロパティを選択
  3. ライブラリの追加をクリック
  4. JUnitを選択し次へ
  5. 次の画面では、完了をクリック

下のように、ライブラリが追加されているはずです。

String#substring

JavaDocでStringクラスを見るとStringクラスの中に定義されているメソッド群があります。説明がちょっと難しく理解に苦しむことがありますが、これを動かしてみれば、ドキュメントの内容がわからなくても問題ありません。逆に、ドキュメントの内容が理解できたりします。

具体的には、上の動画でも実行していますが、下のように実行します。

  1. JavaDocで試したいメソッドを見つける
  2. 対象のメソッドのテストケースを作成する
  3. テストを実行して挙動を確認する

作成したコード(テストケース)は下のような形です。

public class StringTest {

    /** String#equalsのテスト */
    @Test
    public void test01() {
        String st = "aaa";
        String s1 = "aaa";
        String s2 = "bbb";
        String s3 = "ccc";

        if (st.equals(s1)) {
            System.out.println("st == s1");
        } else {
            System.out.println("st != s1");
        }

        if (st.equals(s2)) {
            System.out.println("st != s2");
        } else {
            System.out.println("st == s2");
        }

        if (s3.equals(s1)) {
            System.out.println("s3 == s1");
        } else {
            System.out.println("s3 != s1");
        }
    }

    /**
     * JavaDocをみて、入力(引数)と出力(返却値)を確認後、実装して動かしてみる。
     * {@link String#substring(int)}のテストケース
     */
    @Test
    public void testSubstring() {
        String target = "abcdefg";
        // 2番目の文字を取得する
        String res = target.substring(1, 2);
        System.out.println("2番目の文字: ");
        // 取得結果が正しいか確認
        assertEquals("b", res);
        // 一番初めの文字を取得
        String res1 = target.substring(0, 1);
        assertEquals("a", res1);
        // 一番最後の文字
        String res2 = target.substring(target.length() -1, target.length());
        assertEquals("g", res2);
        // 初めから4文字分を切り出す
        String res3 = target.substring(0, 4);
        assertEquals("abcd", res3);
    }
}

equalsは調べなくてもわかると思いますが、substringはどうでしょうか?
ドキュメントには、下のような説明があります。

この文字列の部分文字列である文字列を返します。部分文字列は、指定されたbeginIndexから始まり、インデックスendIndex - 1にある文字までです。したがって、部分文字列の長さはendIndex-beginIndexになります。

とりあえずは、第一引数に開始、第二引数に終了のインデックス(数値)を設定します。

String res3 = target.substring(0, 4);

実行した結果がどのように取得できるか?これを確かめます。

assertEquals("abcd", res3);

実行後に、いまいちわからない場合は、値を変えてみます。上記の「0, 4」は初めから4文字を取得する場合ですが、2文字目から4文字目までを取得する場合はどうでしょうか?下のように「2, 4」と設定すれば想定通りに動くでしょうか?

String res3 = target.substring(0, 4);

それはテストしてみれば一発です。

assertEquals("取得するであろう値", 結果を格納した変数);

この様な形で、実装すればJavaAPIの理解を深めることができます。

色々なクラスを理解し、技術の幅を広げるのに役に立つと思います。

でわでわ。。。

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Java Basic Class Inheritance ~クラスの継承関係を作る2~

イントロダクション

前回作成したクラスを使用して実装してきます。

作成したクラスは以下のものです。

  • Parent: 親クラス
  • ChildAni: 子クラス
  • ChildOtoto: 子クラス
  • MainFamilly: メインメソッドを持っているクラス

実行するクラスは「MainFamilly」クラスのメインメソッドです。

とりあえずは実行すると下のようなイメージで動きます。

そして、抽象クラスを追加しました。クラス名は「Gosenzo(ご先祖)」です、

感の良い方は気がついているかもしれませんが、以下のような系譜ができています。

  1. ご先祖
  2. あに、弟

ただし、抽象クラスのメソッド「血継限界」に関しては実行していません。単純に実装するのを忘れていました。
ソースに関してはこちらにあるので、ご自由に動かして見てください。※カスタムして遊んでもよし。

継承関係で遊ぶ

勝手に設定を作ってみます。

ご先祖から因縁を持っている魔物、スライム討伐が稼業になっている家族の物語、細かい話はスッ飛ばして宿敵スライムと対峙する家族であった。。。

というわけで、スライムとの戦いを始めたいと思います。

現在作成済みのクラスは上記のとおり4クラスあります。
そして、ご先祖クラスには、フィールドが「秘伝のタレ」しかありません。

なので、RPGっぽく作成するため以下のプロパティ(フィールド)を追加します。本当は「プレーヤー」クラスの方が良いのですが。。。

いや、プレーヤークラスを作成しましょう。
※GetterとSetterは省略しています。GetterSetterの作成方法は下の動画を参照ください。

<プレーヤークラス>

public class Player {
    /** 名前 */
    private String name;
    /** レベル */
    private int level;
    /** 生命力 */
    private int HP;
    /** 特殊能力(技能)の使用時に消費 */
    private int MP;
    /** 攻撃力 */
    private int attack;
    /** 防御力 */
    private int diffence;
    /** 戦闘可能フラグ */
    private boolean canBattle;

    /**
     * コンストラクタ。
     * @param name
     */
    public Player() {
        this.name = "桃太郎";
        // レベル1の設定
        setLevel(1);
        setHP(20);
        setMP(10);
    }

    /**
     * コンストラクタ。
     * @param name
     */
    public Player(String name) {
        this.name = name;
        // レベル1の設定
        setLevel(1);
        setHP(20);
        setMP(10);
    }
}

このクラスをご先祖クラスの親にします。

public abstract Gosenzo extends Player { ... }

そうすると、MainFamillyのメインメソッドで、HPなどの設定ができるようになります。
<MainFamilly>

public class MainFamilly {
    public static void main(String[] args) {
        // 標準入力の受付
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        System.out.println("**** Game Start ****");
        // 親クラスのインスタンス
        Parent parent = new Parent();
        // HP
        parent.setHP(50);
        //戦闘可能フラグ
        parent.setCanBattle(true);
        //攻撃力
        parent.setAttack(20);
        //防御力
        parent.setDiffence(15);

        // 子クラス(あに)のインスタンス
        ChildAni ani = new ChildAni();
        // HP
        parent.setHP(40);
        //戦闘可能フラグ
        parent.setCanBattle(true);
        //攻撃力
        parent.setAttack(20);
        //防御力
        parent.setDiffence(15);
        // 子クラス(弟)のインスタンス
        ChildOtoto ototo = new ChildOtoto();
        // HP
        parent.setHP(30);
        //戦闘可能フラグ
        parent.setCanBattle(true);
        //攻撃力
        parent.setAttack(20);
        //防御力
        parent.setDiffence(15);
        while (true) {
            String input = scan.nextLine();
            if ("parent".equals(input)) {
                parent.say();
            } else if ("ani".equals(input)) {
                ani.say();
            } else if ("ototo".equals(input)) {
                ototo.say();
            } else {
                System.out.println("処理を終了します。");
                break;
            }
        }
    }
}

モンスターを作成する

モンスターといえど、HPなどはあるので、プレーヤークラスの子クラスとして作成することにします。
そして、「話をするかどうか?」のフラグを追加することにしました。
<モンスタークラス>

public class Monster extends Player {
    /** 話をするかどうか */
    private boolean isTalk;

    /**
     * @return the isTalk
     */
    public boolean isTalk() {
        return isTalk;
    }

    /**
     * @param isTalk the isTalk to set
     */
    public void setTalk(boolean isTalk) {
        this.isTalk = isTalk;
    }
}

そして、具体的なモンスタークラスを作成します。
つまり、スライムクラスを作成します。

<スライムクラス>

public class Slime extends Monster{
    public Slime() {
        this.setCanBattle(true);
        this.setHP(10);
        this.setMP(5);
        // 攻撃力
        this.setAttack(5);
        // 防御力
        this.setDiffence(5);
    }
}

ここまで作成したら、次は戦闘シーンを作成したくなると思います。

頑張って見てください。

自分が作成したものは次回、記事に記載いたします。

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Java クラスの扱い〜役割分担をする〜

イントロダクション

オブジェクト指向の理解をするのに、以下の様なステップを踏むと理解しやすいであろうというものです。

クラスの役割分担をする

以前作成したJava ミニゲーム ソース 〜じゃんけんゲーム in Console 〜を作るのにクラスの役割分担を考えます。

単純に以下の様な分担を思いつくかもしれません。

  • メインメソッドを持つクラス
  • じゃんけんゲームを起動するクラス
  • じゃんけんの入力やCPUの手を取得などのユーティリティクラス
  • 入力チェッククラス
  • コンソール表示を行うクラス

全部で5クラスを使うアイデアが出ました。人によりアイデアは違うのでどんな分担がベストなものか議論してみるのも楽しいかもしれません。

## ソースを眺めてみる
[上記のリンク先](https://zenryokuservice.com/wp/2020/06/12/java-%e3%83%9f%e3%83%8b%e3%82%b2%e3%83%bc%e3%83%a0-%e3%82%bd%e3%83%bc%e3%82%b9-%e3%80%9c%e3%81%98%e3%82%83%e3%82%93%e3%81%91%e3%82%93%e3%82%b2%e3%83%bc%e3%83%a0-in-console-%e3%80%9c/)は下のようなクラス構成になっています。
* **Mainクラス**:メインメソッドを持っているクラス
- 「exe」と入力するとFirstCls#execute()が起動する
* **FirstClsクラス**:各処理を実装しているクラス

上記のリンク先で作成したものは、ちょっと面倒な起動の仕方をしています。じゃんけんゲーム他にも何か実装しようとしたためです。

## 役割分担の効果
ここで我々人間がみんなで作業をするときに行う「役割分担」をプログラム上で行うことを考えて見ます。
上のように、「メインメソッドを起動するクラス」と「各処理を実装しているクラス」を作成して、**作業を分担**しました。

## 分担することでできること1
### <インターフェースの追加実装>
これは、単純に分けただけですが、メインメソッドの実装をしたのように変更したとします。 ※FirstClsの実装も変える必要があります。
**ExeInterface**を作成し、FirstClsクラスに実装(implements)します
<作成するインターフェース>

public interface ExeInterface {
    // 抽象メソッド(implementsしたクラスに実装を強制する)
    public execute(Scanner scan);
}

<FirstClsにimeplementsする>

public class FirstCls implements ExeInterface {
    // 中身は省略
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        String input = scan.next();

        ExeInterface first = new FirstCls();
        if ("exe".equals(input)) {
            first.execute(scan);
        }
        boolean isNumber = first.isNumberString(input);
        if (isNumber) {
            System.out.println(input + "は数字です。");
        } else {
            System.out.println(input + "は数字ではありません。");
        }
    }
}

このような形にすることで、「FirstClsのじゃんけんゲームではなく、別のゲームを起動したい」と思った時に、FirstClsと同様に「ExeInterfaceを実装」してSecondClsを作成したとします。
メインメソッドも下のように修正します。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        String input = scan.next();

        ExeInterface second = new SecondCls();
        if ("exe".equals(input)) {
            second.execute(scan);
        }
        boolean isNumber = first.isNumberString(input);
        if (isNumber) {
            System.out.println(input + "は数字です。");
        } else {
            System.out.println(input + "は数字ではありません。");
        }
    }
}

このように修正することで、SecondCls#execute()を実行できるようになります。ちなみに修正した部分は2行です。

## さらに、ポリモーフィズムする
インターフェースを作成したことで、簡単に起動するクラスを変更できるようになりました。
しかし、メインメソッドをいちいち修正するのも面倒なので、動的に起動するクラスを追加できるようにしたいと思います。
同じような実装として[「CommandIF」というインターフェースを作成して、使用したときの記事](https://zenryokuservice.com/wp/2020/10/05/java-basic-%e3%80%9c%e3%82%a4%e3%83%b3%e3%82%bf%e3%83%bc%e3%83%95%e3%82%a7%e3%83%bc%e3%82%b9%e3%81%ae%e6%89%b1%e3%81%84%e6%96%b9%ef%bc%92%e3%80%9c/)もありますので参考までにどうぞ。

### ここでの問題1
**メインメソッドの中で「new XXXX」というコードを書くと、起動するクラスを動的に変更できない。**

という問題がありますので、この部分を動的に変更できるようにします。テクノロジーとしては「リフレクション」というものを使用します。Javaパッケージとしては「[java.lang.refrect](https://docs.oracle.com/javase/jp/6/api/java/lang/reflect/package-summary.html)」になります。

#### 具体的に。。。
1. 起動するクラスを動的に変更するために入力によって起動するクラスを取得するように修正
2. 入力値をキーにして、取得するクラスの完全修飾名を取得する
3. 完全修飾名より、起動するクラスのインスタンスを生成、取得する

大まかに上記のような手順で実装します。
##### 1. 起動するクラスを動的に変更するために入力によって起動するクラスを取得するように修正
これは単純に入力値によって条件分岐すれば良いです。

##### 2. 入力値をキーにして、取得するクラスの完全修飾名を取得する
キーと値をセットで動的に取得する、ということを考えると「プロパティファイル」を使用すると楽です。
コードとしては、下のように実装すると、プロパティファイルを読み取ることができ、プロパティファイルは追加したいクラスのキーと値をセットにして追記してやれば良いです。

<プロパティファイルの例>

first=jp.zenryoku.sample.FirstCls
second=jp.zenryoku.sample.SecondCls
third=jp.zenryoku.sample.ThirdCls

<プロパティファイルを読み取る例>

/** コンストラクタ */
public Lv3_1_RefactorLv2() {
    commandList = new ArrayList<String>();
    prop = new Properties();
    // 現在位置の状態を保持するマップ
    placeInfo = getInfoMap();
    try {
        // resources/
        prop.load(getClass().getResourceAsStream("/test.properties"));
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        // エラーコード-1をセットしてプログラム終了
        System.exit(-1);
    }
}

<プロパティファイルのキーから値を取得する例>

/**
 * プロパティファイルから値が取得できた、値を返し
 * 取得できない時はから文字("")を返す
 * @param inStr キー(コマンド)
 * @return プロパティファイルの値
 */
public String getPropertes(String inStr) {
    String value = prop.getProperty(inStr);
    if ("".equals(value)) {
        listPropertyKeys();
        return "";
    }
    return value;
}

上のようなメソッドを実装して、プロパティファイルのキーから値(クラスの完全修飾名)を取得します。

##### 3. 完全修飾名より、起動するクラスのインスタンスを生成、取得する
このサンプルコードは、インターフェースとして作成した「CommandIF」を使用していますが、他のインターフェースの場合は「CommandIF」を他のインターフェース型に変更してやれば良いです。

#### リフレクションの実装
そして、ポイントになるのは

Class.forName(fullClassName);

の部分です、リフレクションの実装になります。クラスの完全名からクラスオブジェクトを取得、インスタンスの生成。というような処理を行います。

CommandIF cmd = null;
try {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Class<CommandIF> cmdCls = (Class<CommandIF>) Class.forName(fullClassName);
    cmd = cmdCls.newInstance();
} catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
    System.exit(-1);
}

ポイントとしては、完全修飾名の「fullClsName」を引数にクラスオブジェクトを取得(Class#forName())してからインスタンスを生成(Class#newInstance())しているところです。

この処理で生成したクラスを返却してやれば、動的に「CommandIF」を実装したクラスを実行することができます。

## まとめ
役割分担すると「ポリモーフィズム」が使いやすいということです。

<サンプル動画>

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  6. Java Basic Summary from Level1 to 5
  7. Java Basic Level 6 〜Traning of If statement〜
  8. Java Basic Level8 〜How to use for statement〜
  9. Java Basic Level 8.5 〜Array〜
  10. Java Basic Level 9〜Training of for statement〜
  11. Java Basic Level 10 〜While statement 〜
  12. Java Basic Swing〜オブジェクト指向〜
  13. Java Basic Swing Level 2〜オブジェクト指向2〜
  14. サンプル実装〜コンソールゲーム〜
  15. Java Basic インターフェース・抽象クラスの作り方
  16. Java Basic クラスとは〜Step2_1〜
  17. Java Basic JUnit 〜テストスイートの作り方〜

Git関連

  1. Java Git clone in Eclipse 〜サンプルの取得〜
  2. Eclipse Gitリポジトリの取得 GitからソースをPullしよう〜
  3. IntelliJ IDEA GitGitリポジトリからクローン〜

## JavaFX関連ページ
1. [Eclipse SceneBuilderを追加する](https://zenryokuservice.com/wp/2018/11/17/eclipse-scenebuilder%e3%82%92%e8%bf%bd%e5%8a%a0%e3%81%99%e3%82%8b/)
1. [JavaFX SceneBuilder 〜EclipseとSceneBuilder連携~](https://zenryokuservice.com/wp/2018/11/17/javafx-scenebuilder-%e3%80%9ceclipse%e3%81%a8scenebuilder%e9%80%a3%e6%90%ba/)
1. [JavaFX SceneBuilder〜ボタンにメソッドを割り当てるワンポイント〜](https://zenryokuservice.com/wp/2019/02/05/javafx-scenebuilder%e3%80%9c%e3%83%9c%e3%82%bf%e3%83%b3%e3%81%ab%e3%83%a1%e3%82%bd%e3%83%83%e3%83%89%e3%82%92%e5%89%b2%e3%82%8a%e5%bd%93%e3%81%a6%e3%82%8b%e3%83%af%e3%83%b3%e3%83%9d%e3%82%a4%e3%83%b3/)
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## ステップアップ関連ページ一覧

  1. Java 初めてでも大丈夫〜ステップアッププログラミングのススメ〜
  2. ステップアッププログラミング〜Java FxでHelloWorld解説〜
  3. Java StepUpPrograming〜JavaFX で四則計算〜
  4. Java StepUpPrograming〜JavaFXで画面切り替えを作る1〜
  5. Java StepUpPrograming〜JavaFXで画面切り替え2ボタン作成〜
  6. Java StepUpPrograming〜JavaFXで画面切り替え3アクション〜
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## JavaFX + ND4Jで機械学習準備

  1. JavaFX + ND4J〜数学への挑戦1:ND4Jのインストール〜
  2. JavaFX + ND4J〜数学への挑戦2: 行列の計算〜
  3. Java + ND4J 〜数学への挑戦3: ベクトル(配列)の作成方法〜

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1. [設計を始める〜3.機能概要〜](https://zenryokuservice.com/wp/2018/10/26/%e8%a8%ad%e8%a8%88%e3%82%92%e5%a7%8b%e3%82%81%e3%82%8b%e3%80%9c3-%e6%a9%9f%e8%83%bd%e6%a6%82%e8%a6%81%e3%80%9c/)
1. [Java はじめて16 〜クラス設計から実装〜](https://zenryokuservice.com/wp/2019/09/19/java-%e3%81%af%e3%81%98%e3%82%81%e3%81%a616-%e3%80%9c%e3%82%af%e3%83%a9%e3%82%b9%e8%a8%ad%e8%a8%88%e3%81%8b%e3%82%89%e5%ae%9f%e8%a3%85%e3%80%9c/)

Java 練習問題集 ~基本レベル1の問題~

練習問題集(Training)

Javaコードの練習をします。ちょっとしたヒントもあるので頑張って解いてみてください。ちなみに、問題の解答は実行結果が問題の指定内容通りになれば良いので、解答は記載していません。ヒントがあるのでやってみてください。

Javaの文法を覚えたけど、以下のような思いがあるときに使ってください。

  • 本文の記載内容がわからない
  • まだしっくりこない
  • 基本をもっと理解したい
  • JUnitを理解したい

JUnitのセットアップ方法はこのリンクにあります。
下の方だったと思います。

注意書き

  • この問題はすべてJUnitを使用して実装します。
  • 各問題は「lvXXTraing()」というメソッドで実装します
  • 別のやり方で「LvXXTraing」というクラスを作り、メインメソッドに実装してもよいです
  • public class LvXXTraing {
  •   public static void main(String[] args) {
  •     // 問題の回答
  •   }
  • }
  • 各パッケージの関連は以下のように定義します。
  • テストケースの作成も練習します。

jp.zenryoku.practice.train: 練習問題集の問題の回答クラス
jp.zenryoku.practice.train.cls: 練習問題集のテスト対象クラス

問題一覧

基本レベル1の問題

  • LV1:System.out.printlnの応用1
  • LV2:System.out.printlnの応用2
  • LV3:変数の使い方1
  • LV4:変数の使い方2
  • LV5:標準入力を受ける
  • LV6:数字と数字以外の標準出力
    • 「正規表現」に関して
  • LV7:数字の最も下の桁
  • LV8:数値のパーセンテージ
  • LV9:商と剰余を表示
  • LV10:商と剰余を表示2
  • LV11:キャストする
  • LV12:条件分岐1
  • LV13:条件分岐2
  • LV14:条件分岐3
  • LV15:条件演算子(三項演算子)
  • LV16:配列1
  • LV17:配列2 点数の平均を出す
  • LV18:ファイルの読み込み
  • LV19:読み込んだファイルをArrayListに設定
  • LV20:読み込んだファイルをLinkedListに設定
  • LV21:プロパティファイルを読み込む

基本レベル1

LV1:System.out.printlnの応用1

コンソール表示するときには、System.out.println()の引数に値を渡すだけで表示していました。
しかし、他にも表示するときの方法があるので練習がてらに紹介します。

<問題>
System.out.printf()を使用してint型の変数numの値を標準出力に表示してください。
例:
数字の値は3です。

<System.out.printlnで実行するとき>

System.out.println("数字の値は" + num + "です。");

<ヒント>
System.out.printf()というメソッドはSystemクラスにある「out」というフィールド変数のメソッドです。
このことはJavaDocを見ればすぐわかります。
修飾子が「public」かつ「static」なので下のようなコードでアクセスできます。

System.out;

そしてこの「out」のデータ型はPrintStreamクラスです。

今回使用するメソッドのJavaDocに答えが書いてあります。

LV2:System.out.printlnの応用2

<問題>
下のようなプログラムの実行結果を1行のコードで実装してください。
※「セミコロン(;)」をつけたときは必ず改行します。
つまり下のような書き方で実行してくださいという意味です。

System.out.println( ... );

<実行プログラム>

System.out.println("************");
System.out.println("* Welcome! *");
System.out.println("************");

LV3:変数の使い方1

<問題>
以下のコードを作成してください。

  • int型の変数「num」を宣言してください。
  • String型の変数「moji」を"test"で初期化してください。

最後に上記で作成した変数をすべて下のように一行のコードで表示してください。
※LV2と同じように1行出力してください。

LV4:変数の使い方2

<問題>
クラス「Training1」クラスを作成しTraining1型の変数を宣言してください。
そして、Training1型のクラスオブジェクトを取得して、その名前をコンソールに表示してください。

<ヒント>
Training1クラスは自作してください。
作成するクラスは以下のパッケージにjp.zenryoku.practice.train.cls配置してください。
そして、すべてのクラスはObjectクラスを親に持っています。
つまり、Objectクラスに定義しているメソッドが使用できるということです。
今回使用するメソッドはtoString()です。
同様に、クラスオブジェクトを取得するメソッドもあります。それは上のJavaDocから探してください。

LV5:標準入力を受ける

標準入力は普段パソコンを使用するときにキーボードを使用して文字列を入力すると思いますが、
その「入力」が標準入力になります。

ここで使用する標準入力はScannerクラスを使用します。
java.util.Scannerを使用するのが新しいやり方のようです。

<ヒント>
ちなみに、古いほうの標準入力の受け取りは
Systemクラスにある標準入力(System.in)をそのまま使用します。
下のようなコードです。

// 標準入力の読み取り
int in;
System.out.println("終了するときはbを入力して下さい");
while ((in = System.in.read()) != -1) {
  System.out.write(in);
  if ('b' == in) {
    break;
  }
}

LV6:数字と数字以外の標準出力

<問題>
LV5で作成したような標準入力の受け付けを行い入力した数値を表示してください。
ただし、数字以外が入力された場合は「数字を入力してください」と表示してください。
そして、入力できる桁数は5文字までに制限して、5文字を超える場合は「5文字以内にしてください」と標準出力に表示してください。

<ヒント>
Stringクラスに「matches」というメソッドがあります。

==「正規表現」に関して==
正規表現を使用してアルファベットの「a~zまで」とか数字の「0~9」までとか指定することができます。
数字の場合は「数値」ではないので0が???個のように考えます。
正規表現の例:
[a-z]:「a~z」までの小文字のアルファベット(1文字分)
[0-9]:「0~9」までの数字(1文字分)

[a-z]{2,4}:a~zまでの文字を2回以上、4回以下繰り返すことを示す

<サンプルコード(JUnit使用)>

public class StringTest {
    @Test
    public void test01() {
        String val = "123456";
        if (val.matches("[0-9]{4,}")) {
            System.out.println("Hello!");
        } else {
            fail();
        }
    }
}

<実行結果>

書式文字列に関してはこちらのドキュメントが参考になります。

LV7:数字の最も下の桁

<問題>
整数を入力し、その整数の下1桁目の数字を表示して下さい。
例:表示結果は下のように出力してください。

整数を入力してください
123450
最も下の桁は0です

LV8:数値のパーセンテージ

下の例のように、入力値Aが入力値Bの何%か表示してください。
※出力結果は整数で表示してください。⇒小数点以下は表示しない

<ヒント>
今まで使用していた「int型」は整数を格納する変数です。
パーセンテージは小数点を含むので「int型」は使用できません。
double型を使用します。

例:表示結果

2つの整数を入力してください
12
入力値A:12
24
入力値B:24
Aの値は、Bの50%です

LV9:商と剰余を表示

LV8と同様に2つの整数を読み込み、商と剰余を表示してください。
<ヒント>
商:割り算の結果
剰余:割り算後の余り

例:表示結果

2つの整数を入力してください
11
入力値A:11
5
入力値B:5
AとBの商は2.2です
AとBの剰余は1.0です

LV10:商と剰余を表示2

LV9と同様に出力するのですが、今度は下のように出力してください。
※System.out.printfを使用して、フォーマット文字列には「%f」を使用してください。

例:表示結果

2つの整数を入力してください
4
入力値A:4
3
入力値B:3
AとBの商は1.333333、剰余は1.000000です。

LV11:キャストする

<問題>
下の例のように、入力値Aが入力値Bの何%か表示してください。
ただし、表示するときは以下の2パターンの表示を行ってください。

  1. 出力結果は整数で表示してください。⇒小数点以下は表示しない
  2. 出力結果は小数で表示してください。⇒小数点以下は表示する

<ヒント>
「キャスト」というのはデータ型の変換を意味します。
この問題では「int型~double型へのキャストを使用します」

LV12:条件分岐1

<問題>
標準入力を受け取り、入力した文字列に数字が含まれている場合
標準出力に「Has Number!」を出力
そうでない場合は「No Number!」を出力してください。

例:表示結果

入力してください
uiioi1
入力値:uiioi1
Has Number!

<ヒント>
正規表現が使えます。

LV13:条件分岐2

<問題>
標準入力を受け取り、入力した文字列に「a」が含まれている
もしくは、「z」が含まれている場合に「Hello AZ!」と標準出力に表示する
それ以外は「Hello World!」と表示してください。

<ヒント>
String#contains()が使用できます。
※上の書き方はStringクラスのcontainsメソッドという意味です。

そして、JavaDocにある「CharSequence」はStringクラスに実装(implements)されているので
Stringを渡すこともできます。まとめると以下のクラスを渡すことができます。

  1. CharBuffer
  2. Segment
  3. String
  4. StringBuffer
  5. StringBuilder

LV14:条件分岐3

<問題>
標準入力を受け取り、入力した文字列に「a」が含まれている
かつ、「z」が含まれている場合に「Hello AZ!」と標準出力に表示する
それ以外は「Hello World!」と表示してください。

ヒントはありません。。。

LV15:条件演算子(三項演算子)

<問題>
標準入力を受け取り、入力した文字列に「a」が含まれている場合
標準出力に「Hello A!」と表示
それ以外は「Hello World!」と表示してください。
ただし、作成するコードは4行以内で書いてください。

例:表示結果

入力値:おおお
Hello World!

<ヒント>
条件演算子(三項演算子)の書き方

データ型 変数名 = 条件式 ? TRUEの場合 : FALSEの場合;

LV16:配列1

<問題>
配列長3のint型配列「hako」を宣言して、配列の中に以下の値を設定し
2番目の値を標準出力に表示してください。

<ヒント>

String[] mojimoji = new String[7]; // String型の配列を初期化
mojimoji[0] = "a";
mojimoji[1] = "b";
mojimoji[2] = "c";
mojimoji[3] = "d";
mojimoji[4] = "e";
mojimoji[5] = "f";
mojimoji[6] = "g";
System.out.println("配列の2番目:" + mojimoji[2]);

LV17:配列2 点数の平均を出す

<問題>
A塾には生徒が5人います。この生徒たちのテストの平均を出すために
プログラムをループ文を使用して作ってください。

仕様は以下の通りです。

  1. 生徒はA君、B君、C君、D君、E君の5人
  2. 点数は標準入力から入力
  3. 「平均点はXXXです」と標準出力に表示

例:表示結果

A君: 10点
B君: 20点
C君: 30点
D君: 40点
E君: 50点
平均点数は:30点

LV18:ファイルの読み込み

<問題>
「Wepons.csv」ファイルから文字列を読み込み中身を標準出力に表示してください。
※読み込むファイルは/src/main/java/resources以下に配置してください。

<ヒント>

LV19:読み込んだファイルをArrayListに設定

<問題>
LV18で読み込んだファイルのデータをjava.util.ArrayListにセット、データの3行目を標準出力に表示してください。

例:表示結果

CSVののデータ数は20
カテゴリID: 3
名前: たけやり
カテゴリLV: 1
値段: 10
攻撃力: 3
効果: -
両手FLG: TRUE
射程: 1
リロード: -
説明: たけでできた、やり

LV20:読み込んだファイルをLinkedListに設定

<問題>
LV18で読み込んだファイルのデータをjava.util.LinkedListにセット、データの3行目を標準出力に表示してください。

例:表示結果

CSVののデータ数は20
カテゴリID: 3
名前: たけやり
カテゴリLV: 1
値段: 10
攻撃力: 3
効果: -
両手FLG: TRUE
射程: 1
リロード: -
説明: たけでできた、やり

LV21:プロパティファイルを読み込む

LV18と同じ、/src/main/java/resources以下に「test.properties」を配置してこのファイルの中身を標準出力に表示してください。

例:表示結果

KEY: macVALUE: "マッキントッシュ"
KEY: winVALUE: "ウィンドウズ"
KEY: adsVALUE: "グーグルアドセンス"

<ヒント>
java.util.Properties#load())を使用してください。

LV22:メソッドの処理結果を確認する1

前提として、問題のメソッドは「lv22Traing()」に書きます。

それ以外に、「test01()」 メソッドを作成してください。引数なし、返り値はint型です。

test01()の処理内容は、自分で考えてみてください。

<問題>
test01の処理結果が「10」になることを確認するテストケースを作成して、テスト結果がOKになるようにしてください。

LV23:メソッドの処理結果を確認する2

前提として、問題のメソッドは「lv23Traing()」に書きます。

それ以外に、「test02()」 メソッドを作成してください。引数なし、返り値はString型です。

<問題>
test02の処理結果が「"aaa"」になることを確認するテストケースを作成して、テスト結果がOKになるようにしてください。

LV24:メソッドの処理結果を確認する3

前提として、問題のメソッドは「lv24Traing()」に書きます。

それ以外に、「test03()」 メソッドを作成してください。引数int型、返り値はString型です。

<問題>
test01の処理結果が「"a1b"」になることを確認するテストケースを作成して、テスト結果がOKになるようにしてください。

関連ページ一覧

Eclipse セットアップ(Mac版)

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  2. TensorFlow C++環境〜EclipseにCDTをインストール〜
  3. Setup OpenGL with Java〜JOGLを使う準備 for Eclipse〜
  4. Eclipse Meven 開発手順〜プロジェクトの作成〜
  5. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  6. Eclipse SceneBuilderを追加する
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Java Basic一覧

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  2. Java Basic Level2 〜Arithmetic Calculate〜
  3. Java Basic Level3 〜About String class〜
  4. Java Basic Level 4〜Boolean〜
  5. Java Basic Level 5〜If Statement〜
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JavaFX + ND4Jで機械学習準備

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オブジェクト指向関連ページ

  1. オブジェクト指向の概念1〜OracleDocのチュートリアル1〜
  2. オブジェクト指向の概念2〜クラスとは〜

Java ワンポイント ~コンソールをリフレッシュする~

イントロダクション

テキストRPGを作成中です。
コンソールのみで展開する仕様なので、コンソールのれふれっふ処理が必要になりました。

調べたので、アップしておきます。

Javaからコマンドを実行する

具体的には、コンソール画面(コマンドプロンプト(Win)やターミナル(Mac))でのコマンド実行をJavaプログラムから実行するということになります。

こちらのサイトを参考にすると、実行方法としては以下のようにコードを書きます。

Rumtime.getRuntime().exec(コマンド);

しかし、下のようなエラーが出ました。

java.io.IOException: Cannot run program "cls": CreateProcess error=2, 指定されたファイルが見つかりません。
at java.lang.ProcessBuilder.start(ProcessBuilder.java:1048)
at java.lang.Runtime.exec(Runtime.java:621)
at java.lang.Runtime.exec(Runtime.java:451)
at java.lang.Runtime.exec(Runtime.java:348)
at jp.zenryoku.rpg.util.ConsoleUtils.clearConsole(ConsoleUtils.java:172)
at jp.zenryoku.rpg.TextRpgLogic.updateData(TextRpgLogic.java:115)
at jp.zenryoku.rpg.TextRpgGameEngine.start(TextRpgGameEngine.java:40)
at jp.zenryoku.rpg.GameMain.main(GameMain.java:16)
Caused by: java.io.IOException: CreateProcess error=2, 指定されたファイルが見つかりません。
at java.lang.ProcessImpl.create(Native Method)
at java.lang.ProcessImpl.<init(ProcessImpl.java:444)at java.lang.ProcessImpl.start(ProcessImpl.java:139)
at java.lang.ProcessBuilder.start(ProcessBuilder.java:1029)
... 7 more

EclipseからMainメソッドを起動した場合でした。

Fix

調べてみると下のようなコードでコンソールをクリアdできるようだ。

new ProcessBuilder("cmd", "/c", "cls").inheritIO().start().waitFor();

ただし、Eclipseではちゃんとクリアできないが、JARファイルから起動したときはちゃんとクリアされた。

関連ページ一覧

EclipseセットアップWindows版

Eclipse セットアップ

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  2. TensorFlow C++環境〜EclipseCDTをインストール〜
  3. Setup OpenGL with JavaJOGLを使う準備 for Eclipse
  4. Eclipse Meven 開発手順〜プロジェクトの作成〜
  5. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  6. Eclipse SceneBuilderを追加する
  7. JavaFX SceneBuilder EclipseSceneBuilder連携~

Java Basic一覧

  1. Java Basic Level 1 〜Hello Java〜

JUnitの使い方~テストクラスの作成と実行~


JUnitの設定を行う。

EclipseでJUnitの設定を行います。

  1. プロジェクトを右クリック
  2. ビルドパスを選択する
  3. ライブラリの追加を選択
  4. JUnitを選択

テストするためのクラスを作成する。

今回は、サンプルなので簡単なものです。
ずばり、下のようなクラスを作成しました。

package jp.zenryoku.sample;

/**
 * JUnitの作成から実行までのサンプルクラス
 * @author 作成者の名前
 *
 */
public class JUnitSample {
    /** 定数 */
    private static final String TITLE = "JUnitサンプル";
    /** フィールド変数 */
    private int age;

    public JUnitSample() {
        // 年齢を設定する
        age = 10; // とりあえずは10歳にする
    }

    /**
     * @return age
     */
    public int getAge() {
        return age;
    }

    /**
     * @param age セットする age
     */
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

}

  • 定数として「TITLE」を定義
  • フィールド変数に年齢を定義
  • コンストラクタで年齢を10に設定
  • メソッドとして年齢のGetterとSetterを作成

JUnitテストクラスを作成

テストクラスを作成するときは、(自分の常識内では)以下のように作成します。

  1. パッケージ名はテスト対象クラス(ここではJUnitSample)と同じ
  2. テスト対象クラス+Testという名前にする→JUnitSampleTest

テストクラスを作成するときには、テスト対象クラスを定数(final)として保持してしまうと楽なのでそのようにしています。状況によりstatic(静的)でやるべきか、そうしないべきかの判断は、使用したいアノテーションで判断するとよいと思います。

例:
1.テストクラスを起動するときに一度だけ起動するのを「@BeforeClass」アノテーションを使用する、static修飾子をつける必要がある。
2.各テストケースの実行前に必ずコンストラクタを起動するのであれば、「@Before」を使用するとよい

@Beforeを使用する場合

上に作成したテストケースを修正して、「@BeforeClass」アノテーションを使用しないパターンで実装してみます。

ここでコンストラクタに引数を追加したものを追加します。具体的には下のようなコードになります。

public JUnitSample(int age) {
    this.age = age;
}


そして、実行するテストに関しては、下のようになります。

package jp.zenryoku.sample;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

import org.junit.Before;
import org.junit.BeforeClass;
import org.junit.Test;

/**
 * JUnitテストクラス: パッケージ名が同じなのでインポートしなくてよい
 * @author 作成者の名前
 */
public class JUnitSampleTest {
    /** テスト対象クラス(テスト実行時には必ず1つなのでstaticでよい) */
    private static JUnitSample target;

    /**
     * このテストクラスをインスタンス化するときの処理。
     * このメソッドは1度だけ動く
     */
    @BeforeClass
    public static void initClass() {
        // テスト対象クラスをインスタンス化
//      target = new JUnitSample();
    }

    /**
     * controll + spaceでインポートできる。
     * テストを実行する前の準備処理、テストケースが動くたびに動く
     */
    @Before
    public void initTest() {
//      // 15歳に設定しなおす。
//      target.setAge(15);
        target = new JUnitSample(12);
    }

    /**
     * テストケース1:年齢(age)が15歳に設定されているか確認する。
     */
    @Test
    public void test01() {
        // assert XXXは警告が出るのでstaticインポートに変更する。
        assertEquals(12, target.getAge());
    }
}


そして、コンストラクタ以外でも年齢の設定を変更できることを確認するテストケースを追加します。

/**
 * テストケース2:年齢を5歳に設定しなおしたときのテスト
 */
@Test
public void test02() {
    target.setAge(5);
    assertEquals(5, target.getAge());
}


  1. BeforeClassで、テストクラスの起動時にテスト対象クラス=JUnitSampleのインスタンスを生成する
  2. テスト対象クラスのコンストラクタで設定した値(年齢)の値を書き換える→値が変更される事を書くにするため
  3. そして、コンストラクタで行った事が無駄になるが改めて年齢を5に設定し直して、年齢が5であることをassertで確認

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Eclipseセットアップ(Windows版)

Eclipse セットアップ(MAC版)

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
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  16. Java Basic クラスとは〜Step2_1〜
  17. Java Basic JUnit 〜テストスイートの作り方〜

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  3. JavaFX SceneBuilder〜ボタンにメソッドを割り当てるワンポイント〜
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  2. ステップアッププログラミング〜Java FxでHelloWorld解説〜
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  1. JavaFX + ND4J〜数学への挑戦1:ND4Jのインストール〜
  2. JavaFX + ND4J〜数学への挑戦2: 行列の計算〜
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  2. オブジェクト指向の概念2〜クラスとは〜

Java ミニゲーム ソース 〜じゃんけんゲーム in Console 完成〜

コンソール版のじゃんけんゲームを作成しました。
しかし、とりあえず動く状況なので。。。

これに、細かい部分を作ってしまおうと思います。
まずは、バグ退治です。。。その前に処理の概要を以下に記載します。

  1. プログラムを起動する(Mainクラスのメインメソッド)
  2. コマンドで「exe」を入力してエンターキー押下
  3. じゃんけんゲームの起動(FirstCls#execute())
  4. じゃんけんゲームの入力を待つ
  5. 「1〜3」の入力かチェック
  6. 乱数を生成し CPUの手とする
  7. 両者の勝敗判定を行う

そして、修正した結果(差分)はこちらのリンクで確認できます。

バグのないようですが、じゃんけんゲームの入力時に「1〜3以外の値」が入力された時にMapから値が取得できず。。。
playerの手がnullになります。そして、処理は次へ行ってしまうので、「???」となります。

具体的なコードは下の部分です。
メインメソッドは下の部分で、FirstCls#handleInput()を呼び出しています。
Mainクラス

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        String input = scan.next();

        FirstCls first = new FirstCls();
        if ("exe".equals(input)) {
            first.execute(scan);
        }
        boolean isNumber = first.isNumberString(input);
        if (isNumber) {
            System.out.println(input + "は数字です。");
        } else {
            System.out.println(input + "は数字ではありません。");
        }
    }
}

FirstCls#execute()でじゃんけんゲームが開始されます。

FirstClsクラス

public void handleInput(String input) {
    System.out.println("入力値: " + input);
    if (isNumberString(input)) {
        System.out.println(input + "は、数字です");
    } else {
        System.out.println(input + "は、数字ではありません");
    }
}

クラス名がリンクになっていますが、これはGithubへのリンクになります。

修正する(修正内容)

修正方法としては、チェック処理を入れてやります。
そして「クラスの使い方」という観点から、チェッククラスを作成します。

余計な音が履いていますが、これを作成した時の動画です。

ここで追加した実装はCheckUtilクラスです。
このクラスは、実装の過程で、メソッドが増えていきましたが、まぁそんなもんでしょう。

ちなみに、このクラスのメソッドは、全て「静的メソッド」と呼ばれるメソッドです。
呼び出す時にクラス名.メソッド名という形で、呼び出します。

チェック処理

このチェック処理のポイントはズバリ「正規表現」です。
使用している以下の正規表現は0〜9の文字にマッチするのであればTRUEを変えす(そうでなければFALSEを返す)メソッドを使用しています。
そして、同じ名前のメソッドがあります。並べてみると違いが一目瞭然です。

public static boolean isNumber(String numberStr) {};
public static boolean isNumber(String numberStr, String range) {};

そして、Stringクラスにあるメソッドを使用しています。この引数に渡す文字列が「正規表現」であり、このメソッドの返り値が判定結果になります。

numberStr.matches(range)

オーバーロード

上のような実装のことを「メソッドのオーバーロード」と言います。親クラスのメソッドを上書きする「オーバーライド」とこんがらないように気をつけてください。

処理の内容に関してですが
・引数が1つのメソッドは単純に「数字の入力かチェック」
・引数が2つのメソッドは、数字の範囲を指定してチェック」
というように、処理の内容が若干違います。

初めに「0-9の入力(数値入力)チェック」を作成したのですが、じゃんけんで使用するのは1〜3までだけではないか。。。と気がついたので、数字入力チェックに「範囲」を追加しました。

public class CheckUtil {
    /** 0-9(数字)判定をする時の正規表現 */
    public static final String REGREX = "[0-9]";

    /** 1-3までの判定に使用する正規表現 */
    public static final String REG_1_TO_3 = "[1-3]";

    /**
     * 必須入力チェック、第二引数にあう正規表現でのチェックを行う
     * 
     * @param numberStr 検証する文字列
     * @param range 判定用の正規表現
     * @return true: 正規表現にマッチ false: マッチしない
     */
    public static boolean isNumber(String numberStr, String range) {
        // 正規表現で判定します。数字のrangeに当てはまる時にtrue
        if (isEmpty(numberStr) && numberStr.length() != 1) {
            return false;
        }
        if (numberStr.matches(range)) {
            return true;
        }
        return false;   }
    /**
     * 引数の1文字が数字かどうかの判定をする。。
     * 
     * @param numberStr
     * @return true: 引数が0-9 false: 0-9ではない
     */
    public static boolean isNumber(String numberStr) {
        // 正規表現で判定します。数字の0-9に当てはまる時にtrue
        if (isEmpty(numberStr) && numberStr.length() != 1) {
            return false;
        }
        if (numberStr.matches("[0-9]")) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 引数に渡した文字列が、Null、またはから文字("")
     * @param str 判定する文字列
     * @return ture; 
     */
    public static boolean isEmpty(String str) {
        if (str == null || "".equals(str)) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}

ちなみに、静的メソッドは、static修飾子をつけて実装します。インスタンスを生成しないので、メモリの節約になりますが、作りすぎると余計な負担(メモリ使用)になるので注意です。

まとめ

今までに作成したクラスFirstClsでの処理を修正しました。
くどいようですが、Mainメソッドは修正していません。

そして、追加したCheckUtilクラスはチェック担当のクラスです。

なので、このクラスにはチェック処理しか追加しません。



このように、複数のクラスを作成して役割分担を行うようにすると、もっと大きなアプリケーションを作成する時にも、修正や拡張する時に苦労しません。
そして、このような設計をパターン化したものが世に言うデザインパターンというやつです。
以前作成した記事の一覧を参照下さい。具体的にXXXパターンを一覧できます。

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Java ミニゲーム ソース 〜じゃんけんゲーム in Console 〜

今回は、Javaで作成するミニゲームと題して下のゲームを作成したいと思います。

じゃんけんゲーム

毎度おなじみ「じゃんけんゲーム」シンプルに、楽しめるゲームとして最もポピュラーなものだと思います。
それをJava言語を使ってコンソールゲームにしました。
しかし、バグもあります。。。

Mainメソッド

メインメソッドは変更しません。前回のコードはこちらから見れます。※前回の記事です。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        String input = scan.next();

        FirstCls first = new FirstCls();
        if ("exe".equals(input)) {
            first.execute(scan);
        }
        boolean isNumber = first.isNumberString(input);
        if (isNumber) {
            System.out.println(input + "は数字です。");
        } else {
            System.out.println(input + "は数字ではありません。");
        }
    }
}

今回の実装はFirstCls#executeから始めます。。。

実際に作ってみた

ここで、Mainメソッド変更しません。とはじめに記載したのではじめが分かりづらいです。起動したら「exe」と入力する必要がありました(笑)
そして、実装したコード(FirstCls)は下のようなコードです。
※使用していないゴミコードは削除しています。全体はこちらのGithubで見ることができます。

public class FirstCls {
    /** システム(OS)で使用する改行コード */
    private static final String SEPARATOR = System.getProperty("line.separator");
    /** プレーヤの勝利フラグ */
    private static final Integer WIN = 1;
    /** プレーヤの敗北フラグ */
    private static final Integer LOOSE = 2;
    /** プレーヤの引き分けフラグ */
    private static final Integer DRAW = 3;

    public void execute(Scanner scan) {
        System.out.println("*** EXECUTEを起動します ***");
        // じゃんけんの手のマップ
        Map<String, String> map = createJankenTe();
        // じゃんけんの勝敗マップ
        Map<String, Integer> judgeMap = createJudgement();
        Random rnd = new Random();
        while(true) {
            System.out.print("じゃんけん。。。");
            String player = scan.next();
            int cpu = rnd.nextInt();
            System.out.println("あなた:" + map.get(player) + " CPU:" + map.get(String.valueOf(cpu)));
            if (judgeMap.get(player + cpu) == WIN) {
                System.out.println("You win!");
            } else if (judgeMap.get(player + cpu) == LOOSE) {
                System.out.println("You loose!");
            } else if (judgeMap.get(player + cpu) == DRAW) {
                System.out.println("Draw! one more time ...");
                continue;
            }
            System.out.println(SEPARATOR + "もう一度やる?" + SEPARATOR + "y: もう一度 n: やめる");

            String more = scan.next();
            if ("n".equals(more)) {
                break;
            } 
        }
    }

    /**
     * じゃんけんの手を設定したMapを返却する
     * @return Map
     */
    private Map<String, String> createJankenTe() {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("1", "グー");
        map.put("2", "チョキ");
        map.put("3", "パー");
        return map;
    }

    /**
     * じゃんけんの勝敗パターンをMapに設定
     * @return Map
     */
    private Map<String, Integer> createJudgement() {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("12", WIN);
        map.put("23", WIN);
        map.put("31", WIN);
        map.put("21", LOOSE);
        map.put("32", LOOSE);
        map.put("13", LOOSE);
        map.put("11", DRAW);
        map.put("22", DRAW);
        map.put("33", DRAW);
        return map;
    }
}

こんな感じです。

処理内容

Mainメソッドは。。。割愛します。
FirstCls#execute()では、ジャンケンで取りうる手(グー・チョキ・パー)をMapに設定しておき、1~3の入力に対応してそれぞれの手を表示、じゃんけんの判定にしようします。

勝敗の判定には、全てのパターンをMapに記憶してプレーヤーの手とCPUの手を連結→プレーヤー:グー、CPU: チョキであれば"12"で勝敗マップからは「1」が取得できます。

1は勝利判定のフラグです。
詳細は上のコードに書いてありますので。。。

近くに、これの解説動画も作成いたします。

問題

バグがあるのですが、それはどこでしょうか?
<ヒント>
動かしてみるとわかります。

でわでわ。。。

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