イントロダクション

前回は、メインメソッドを修正しない形での実装を行いました。

この段階では、まだ役割分担を行っただけでこれがどんな効果があるのか？というところがわからないと思います。

なので、今回は、「〇×あてゲーム」を拡張することを考えていきたいと思います。
作成したプログラムコードはGithubにアップしてあります。

メインメソッドを修正しないで拡張する

今までに「役割分担」を行ったので、この役割分担を活用していきます。
Lv2Mainクラスはメインメソッドを動かすクラスなので、これ以外のクラスを実装していきます。

• Lv2Main
• MarubatsuConsole
• MarubatsuUtils

Lv2Mainを見る

まずは、メインメソッドを見てみます。Lv2Main

/**
 * Javaの基本レベル２：小さなレベルのプログラムを拡張する。
 * 今回は、〇か×か当てるゲーム。
 */
public class Lv2Main {
    /** 終了フラグ */
    private static boolean isFinish;

    public static void main(String[] arg) {
        isFinish = false;
        // 標準入力を受け取るクラスをインスタンス化
        Scanner scan = MarubatsuUtils.getScanner();

        while (true) {
            // ゲーム開始文言
            MarubatsuConsole.printGameStart();
            // 標準入力を受け取る
            int input = scan.nextInt();
            // isFinishがtrueならば処理終了。
            if (isFinish) {
                MarubatsuConsole.printTerminated();
                break;
            }
            // 0か1の値を返却する
            int res = MarubatsuUtils.nextInt(2);

            // 0: 〇 1: ×で当たったかどうかの判定
            boolean isAtari = MarubatsuUtils.judgeAtariOrNot(res, input);
            MarubatsuConsole.printAtatiorNot(isAtari, input);

            // 続けるのかどうか判定する
            if (MarubatsuConsole.printNextPlayOrNot(scan)) {
                break;
            }
        }
    }
}

コメントを並べただけですが、以下の順序で処理を行っています。

1. 標準入力を受け取るクラスをインスタンス化
2. ゲーム開始文言
3. 標準入力を受け取る
4. isFinishがtrueならば処理終了。
5. 0か1の値を返却する
6. 0: 〇 1: ×で当たったかどうかの判定
7. 続けるのかどうか判定する

上の番号で行くと2～7がループ処理の中にあります。
なので、7の「続けるか判定する」部分でNo(続けない)を選択するまで無限ループします。

インスタンス化

Boolean

標準入力

フィールド変数の扱い

拡張ポイントを見つける

そして、役割分担を行ったところ、つまりは、下のクラスを使用している部分が拡張ポイントになります。
Githubにアップしてあります。

• MarubatsuConsole
• MarubatsuUtils

具体的には、以下のコメント部分です。

• ゲーム開始文言
• isFinishがtrueならば処理終了。の終了表示部分
• 0か1の値を返却する
• 0: 〇 1: ×で当たったかどうかの判定
• 続けるのかどうか判定する

もしも、他の部分を拡張したいと思たのならば、メインメソッドを少し修正する必要があります。
何かの処理をほかのクラスに任せてある状態(MarubatsuConsole, MarubatsuUtilsを使用している状態)ならば
メインメソッドを修正する必要がありません。
しかし、直接メインメソッドを修正する必要がある場合はやはり、修正する必要があります。

このような実装方法を理解すると、下のようなプログラムが作れます。

※ビルドするのに3分くらい時間がかかっています。
このプログラムは、メインの処理部分も、別クラスにしているので、まったく別のプログラムを起動するように修正することもできます。
しかし、現状では、テキストRPGを作成するところに注力しているので役割分担を行いそれぞれの役割を拡張して実装しています。
具体的には、テキストファイルを読み、それをもとにデータ(ステータスやアイテム)を生成してそれをゲームの中で使用する形での実装を行っております。
ちょっと残骸が残っていますが。。。

拡張するとき

先に示したように、別のクラスを呼び出している(使用している)部分を拡張、つまり処理を追加することができるので、次の部分を拡張することができます。

• ゲーム開始文言
• isFinishがtrueならば処理終了。の終了表示部分
• 0か1の値を返却する
• 0: 〇 1: ×で当たったかどうかの判定
• 続けるのかどうか判定する

具体的には、ゲーム開始文言を変更することができる。とか、当たったかどうかの履歴を付ける。とか
そこらへんは、実装者のアイディア次第でどこまでも広げることができます。

ゲームの開始文言を変更する

先ほど、拡張する例としてゲームの開始文言を変更するということを上げました。これを実際にやってみます。

やっている手順としては、以下の通りです。

1. JUnitテストケースの作成
2. 現状のプログラム実行確認
3. プログラムの修正、実行確認(目視で確認)

最後の実行確認(目視で確認)に関しては、すべてプログラムで確認することができます。
そのためには、ちょっと面倒なことをする必要があるので、割愛しました。
具体的には標準出力の出力先を変更して(別のPrintStreamを使用)そのストリーム内の出力内容と期待値を比較するという形になります。

現状としては、単純に〇×あてゲームの初期表示文言を変更するだけなので、目視で確認しました。

0: 〇 1: ×で当たったかどうかの判定

この部分は上記の動画では、挙動がおかしくなっていました。なので、これを修正し想定通りの実行結果が得られるようにプログラムを修正します。

実行した結果は下のようになります。

******************************
*「〇×あてゲーム」 0: 〇 1: ×。 *
******************************
※0は「〇」を表し1は「×」を表します。
1
はずれ：×
続けますか？ 0: 続ける  1: やめる
0
******************************
*「〇×あてゲーム」 0: 〇 1: ×。 *
******************************
※0は「〇」を表し1は「×」を表します。
1
はずれ：×
続けますか？ 0: 続ける  1: やめる
1

その前に、問題点を明確にします。

今回の問題点は「あたりのときの値、つまりは、『〇』が当たりなのか？『×』が当たりなのか？」が明確でないというところです。
なので、これも修正します。

先ほどと同じようにまずは、修正ポイント(先ほどは拡張ポイントと記載しました。)を見つけます。
実行結果を見ると、「はずれ：×」のように当たりはどちらなのか？がわからない状態ですので、これを明確にします。

具体的には、「「〇」があたりです。「×」が当たりですなどの文言を表示するように修正」する形で対応しようと考えております。

当然、他に良いアイディアがあれば、それを実装するとよいと思います。

当たり判定処理の修正

今回作成した「当たり判定処理」は、MarubatsuUtils#judgeAtariOrNotで実装しているのでこれを修正します。

現状のプログラムは下のようになっています。

    /**
     * 生成した乱数と、入力値が等しいか判定する。
     *
     * @param res 生成した乱数
     * @param input 入力値
     * @return true: 等しい　false: 違う
     */
    public static boolean judgeAtariOrNot(int res, int input) {
        // 0: 〇 1: ×で当たったかどうかの判定
        return res == input;
    }

このプログラムの問題点は、〇と×のどちらが当たりなのか表示されない点です。
なので、これを表示するようにプログラムを修正する必要があります。

テストケースを作成する

先ほど初期表示の文言を表示するテストケースを作成しました。
これに追加して、「〇と×のどちらが当たりなのか表示する」テストケースを実装します。

仕様から考える

今回の要件(どのように動いたらよいか？)は「〇と×のどちらが当たりなのか表示する」ということです。
これを確かめるプログラムを考えます。

確認項目をリストアップ

1. あたりは「〇」「×」どちらか表示する
2. 予想を入力したユーザーの入力は「〇」「×」どちらか表示する

簡単ですが、２項目になります。

これもテストケースを作成する

ちなみに、このクラスのテストケースは以前、他のテストケースを作成していたので、これに今回のテストケースを追加します。

JUnitのセットアップ方法

テストケースの作り方①

テストケースの作り方②

テスト実行

サンプル動画

やったことは、同じです。

1. 現状のプログラム実行確認
2. プログラムの修正
3. プログラムの実行確認

ちょっと長めの動画になりましたが、行ったことをそのまま動画にしてあります。
ポイントとしては、テストケースのプログラムの実装、作成方法、考え方(この記事に記載)を実際に行った
動画にしてあります。
別な言い方をすると、自分がこの作業を行ったものを動画にしました。

でわでわ。。。

＜＜＜　前回

イントロダクション

Javaの基本文法が理解できたところで、実際に動くものを作ってみたいと思うのが人情だと思います。
基本文法だけでも、簡単なプログラムを作ることができます。
例えば、下のようなものです。

• じゃんけんゲーム
  

＊単純なゲームループ

1. アプリケーションを作るために

今までに、Javaの基本を学習してきました。大まかに次のようなことを学習しました。

1. メインメソッドを動かすこと
2. Stringやintなどのデータ型があり、それぞれに意味があること
3. 条件分岐、繰り返しなどの文法(if文、switch, while, forなど)
4. 自分で作ったクラスもデータ型として宣言することが出来て、呼び出す(動かす)事ができること
5. JavaAPIで提供しているクラス(java.lang.Math, java.util.Scannerなど)を使用できること

これらのことを、このブログでは「Java Basic」と言うカテゴリで作成しています。

お勧めする学習フローも一応あります。Javaの学習をするのにこの順番で学習していくとわかりやすいであろうというものです。
※筆者が紆余曲折した結果、「この順序がおススメ！」というものです。

この基本に対して1段上の領域があります。それは「オブジェクト指向」と呼ばれている考え方なのですが、これの解釈が人によって千差万別なので、この言葉は使わないようにしようと考えております。

そして、開発環境を整えておきましょう。

Eclipseで開発

IntelliJで開発

2. アプリケーションを作り、運用することも考える

オブジェクト指向プログラミングは、世間では色々といいますが、
どちらかといえば、「エクストリーム・プログラミング」のほうが近いように思いますが、自分でよりより良い実装ができれば良いと思います。

エクトリーム・プログラミングに関しては上記のリンク先を参照してください。
早い話が、次のようなものです。

ソフトウェア品質 を向上させ、変化する顧客の要求への対応力を高めることを目的としたソフトウェア開発プロセスである。アジャイルソフトウェア開発の一つとして、短い開発サイクルで頻繁に「リリース」することを推奨することで、生産性を向上させ、新しい顧客の要求を採用するためのチェックポイントを導入することを意図している。

これを実現するために、次のようなことが求められます。

• 各プログラム間(Javaのクラス同士)の依存度を限りなく低くする。
• プログラムを拡張するのに、元のプログラムをほとんど変更しない。
• Javaを使えるレベルの知識(技術)がある人なら、誰が見てもわかるようなコードを書く。
• 各クラス(部品)の単体テスト(UnitTest)ケースを用意しておき、修正したら即テスト、部品を取り換えるだけでよいように、作成した資源(プログラムのコード)を結合テスト・総合テストと実施できるような体制を整える

個人で実現するのは、結構な苦労ですが、一人でアプリのリリースまでやろうと考えるならやっておきたいところです。

3. 基本が大前提

Javaでなくてもそうですが、基本ができないと応用はできません。
基本というのは、上記でいうところの「Java Basic」は、たとえて言うならば、「Javaの基本」という本があったとしたら、その上巻に当たります。

「じゃ、実際どの部分が基本なの？」という疑問が出ると思います。
これは、自分の見解ですが、下のように考えています。

つまりは、Javaだけでなくプログラミングの基本には次のような段階があると思うということです。

• 「Javaの基本:上巻」は小さなレベルのプログラム(アプリケーション)が作れるレベルの基本。
• 「Javaの基本:下巻」は小さなレベルのプログラムを拡張して、どんどん新しい機能を追加していけるレベルの基本

具体的には、下の通りです。

• 変数の扱い方
  
• クラスの作り方
  
• 基本文法
  
• javaライブラリの基本的な使い方
  

  今後は、「Javaの基本」という本の下巻に当たる部分を学習します。

今までの学習方法(古い時代の学習方法だと思います。。。)は、とりあえず何かしらのアプリケーションを組み続けてそこから、自分で上にも書きましたが、次のことを理解していきました。

• 各プログラム間(Javaのクラス同士)の依存度を限りなく低くする。
• プログラムを拡張するのに、元のプログラムをほとんど変更しない。
• Javaを使えるレベルの知識(技術)がある人なら、誰が見てもわかるようなコードを書く。
• 各クラス(部品)の単体テスト(UnitTest)ケースを用意しておき、修正したら即テスト、部品を取り換えるだけでよいように、作成した資源(プログラムのコード)を結合テスト・総合テストと実施できるような体制を整える

これらのようなことを理解するのには、自分の場合、大体３年くらいかかりました。
あくまでも、基本が理解できたというレベルです。

そこから、このような基本を応用し、実践していくことが必要になりますが、それこそは実際にやってみるしかありません。

基本ができたら、そこから先は自分の作りたいものをどんどん作っていくということが最大の課題になると思います。自分も時間を見つけてやっています。いまだに完成までいかないものがあります。。。

やはり、「モチベーションの維持と、健康の維持」が大きな課題となります。

4. 小さなレベルのプログラムを拡張する

先ほどから、「小さなレベルのプログラムを拡張する」と記載していますが、これは一体どういうことなのか？これについて、記載したいと思います。

基本はプログラムを修正しない

小さなレベルのプログラムを拡張するときに、なるべくプログラムを修正しないようにプログラムを組んでいくというところが、このレベルでの基本になります。
それには、クラスとクラスの関係をうまく作るということがカギになるのですが、具体的なコードを見ていくほうが早いので、サンプルコードを見ていきましょう。

〇×あてゲーム

単純なアプリケーション「〇×あてゲーム」を作成しました。下のようなコードで動きました。
※コードはGithubにあります。

/**
 * Javaの基本レベル２：小さなレベルのプログラムを拡張する。
 * 今回は、〇か×か当てるゲーム。
 */
public class Lv2Main {
    /** 週r等フラグ */
    private static boolean isFinish;

    public static void main(String[] arg) {
        isFinish = false;
        // 標準入力を受け取るクラスをインスタンス化
        Scanner scan = new Scanner(System.in);

        while (true) {
            System.out.println("「〇×あてゲーム」 0: 〇 1: ×。");
            // 標準入力を受け取る
            int input = scan.nextInt();
            // isFinishがtrueならば処理終了。
            if (isFinish) {
                System.out.println("プログラムを終了します。");
                break;
            }
            // 0か1の値を返却する
            Random rdm = new Random();
            int res = rdm.nextInt(2);

            // 0: 〇 1: ×で当たったかどうかの判定
            boolean isAtari = res == input;
            String value = input == 0 ? "〇" : "×";
            if (isAtari) {
                System.out.println("あたり：" + value);
            } else {
                System.out.println("はずれ：" + value);
            }
            System.out.println("続けますか？ 0: 続ける  1: やめる");
            int next = scan.nextInt();
            if (next == 1) {
                break;
            }
        }
    }
}

次回

このプログラムをなるべく修正しなくても機能拡張できるように修正していきます。
現状のプログラムは、修正しようとしたら必ずメインメソッドを修正する必要があります。これを解消するために試行錯誤します。

でわでわ。。。

次回　＞＞＞

Java SQL

javaでSQL、つまりはDB(データベース)に接続してテーブルを作ったり、データを登録したり。。。

早い話が、オリジナル・データベースを作ろうというわけです。

SQLってなに？

SQLはデータベース(DB)コントロールするためのプログラム言語です。大まかに下のような操作を行います。

1. テーブル(表)の作成、変更、削除: CREATE,ALTER DROP
2. データの操作: INSERT, SELECT, UPDDATE, DELETE

これだけです。細かい話をするともっとありますが、大まかにこのくらいです。

そして、実際に利用するときはポピュラーな用途として次のようなものがあります。

• 顧客データ(ユーザーデータ)
• 商品データ
• ブログの記事データ

データベースというアプリケーションを使用して、様々なデータを保存、利用する事ができます。

例えばRPG

たまたま作成している学習用のプログラム、テキストRPGでもデータベースを使用します。
そのように作れば、どこでも使うことになるのですが。。。

RPGゲームを作るのに、アイテム、武器、防具などを、
手書きで。。。
ファイルに保存して。。。
それを読み込んで。。。

などとやっていてはいつまでたってもプログラムが完成しません。
もちろん、メモリをたくさん使用するので、アプリケーションとしても遅いものになります。

DBを使う

このデータベースというのは、保存したデータを関連付けることができるので重宝されています。
俗にいうリレーショナルデータベースというものです。最近はグラフDBなどのような新しいものもあり餡巣が、まずはリレーショナルデータベースの理解が先です。

こちらにDerbyというデータベースを使用したときの記事がありますので、よかったらどうぞ。

DBについて

基本情報の学習をしたときに記載した記事がありますので、こちらを参考にDBに関して記載したいと思います。

上記の記事は、基本情報技術者試験の学習なので、SQLに関しては記載しませんでしたが、この記事では記載します。

H2DataBase

このデータベースを使用します。簡単なのです。以前、Derbyというものを使用しましたが、結構手間なのでこちらを使用することにします。

H2DBをインストール

こちらのリンクが、H2DBのサイトになります。

英語ばかりですが、臆することはありません。赤枠の部分をクリックすればよいのです。

すると「h2-setup-2019-03-13.exe」というようなファイルがダウンロードできるはずですので、これを起動してインストールします。そして、以下の手順に従います。

1. H2DBを起動する ※H2 Consoleという名前があるのでそれをクリック
2. 下のような画面があるので、赤枠の部分にDBを作成するフォルダとファイル名を指定する
   
   ※「D:\Apps\H2\」のフォルダに「database.mv.db」ができます。

そして、ユーザー名などは指定していないので、未入力の状態にして「接続」をクリックします。

すると下のような、画面が見れますので、赤枠をクリックします。

すると下のようなSQLが生成されて、実行する事ができます。

DROP TABLE IF EXISTS TEST;
CREATE TABLE TEST(ID INT PRIMARY KEY, NAME VARCHAR(255));
INSERT INTO TEST VALUES(1, 'Hello');
INSERT INTO TEST VALUES(2, 'World');
SELECT * FROM TEST ORDER BY ID;
UPDATE TEST SET NAME='Hi' WHERE ID=1;
DELETE FROM TEST WHERE ID=2;

作成されたテーブルは、サンプルのテーブルです。とりあえず作成されたことを確認できますのでこれを実行します。

実行して、テーブルが作成されたことを確認したら、「切断」して初めの画面に戻ります。

JDBC接続

次は、Eclipseを起動して、プログラムを作成します。
Eclipseに関しては、設定、セットアップをこちらの記事に記載していますので、参照ください。

まずは、「H2dbManager」クラスを作成します。動画はクラスの作成方法を示したものです。

ポイント

DriverManager.getConnection("jdbc:h2:D:\\Apps\\H2\\database");

上記の「D:~」の部分は、H2DBに接続するときに書いているJDBCのURIになります。

「D:\Apps\H2\」のフォルダに「database.mv.db」ができます。

public class H2dbManager {
    /** このクラスのインスタンス */
    private static H2dbManager instance;
    /** DBコネクション */
    private Connection con;

    /**
     * プライベートコンストラクタ、H2DBのコネクションを取得する。
     * {@link H2dbManager#getInstance()}
     */
    private H2dbManager() {
        try {

            con = DriverManager.getConnection("jdbc:h2:D:\\Apps\\H2\\database");
            Statement stmt = con.createStatement();
            ResultSet result = stmt.executeQuery("select * from TEST;");
            result.next();
            String id = result.getString(1);
            String name = result.getString(2);
            System.out.println("ID: " + id + "Name: " + name);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            System.exit(-1);
        }
    }

    /**
     * このクラスのインスタンスを取得する。
     * @return H2dbManagerインスタンス
     */
    public static H2dbManager getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new H2dbManager();
        }
        return instance;
    }
}

上のコードが書けたら、実行します。実行の仕方は、以下のようなメインメソッドを作成して実行すればOKです。

public static void main(String[] args) {
    H2dbManger main = H2dbManger.getInstance();
    main.executeQuery("select * from test;");
}

追伸、下のように使用するSQLで呼び出すメソッドが違います。

// SELECT文
main.executeQuery("select * from test;");

// INSERTやUPDATE文
main.executeUpdate("INSERT INTO MyTable(ID, NAME, VALUE) VALUES(1, 'test太郎', 12);");

// CREATE TABLEなどのCRUD以外のSQL ※CRUDのSQLも実行可能
main.execute(sql);

これでJavaでのDB接続は完了です。あとは、SQLを実行してデータの登録やらテーブルの作成やらやってみるのが面白いと思います。

でわでわ。。。