Java – publicとprivateの違いと使い分けについて解説

Javaにおけるpublicとprivateはアクセス修飾子で、クラスやメンバ(フィールド、メソッド)のアクセス範囲を制御します。

publicはどのクラスからもアクセス可能で、外部に公開したいメンバに使用します。

一方、privateは定義されたクラス内でのみアクセス可能で、外部から隠蔽したいメンバに使用します。

privateはカプセル化を実現し、データの不正な操作を防ぎます。

例えば、フィールドをprivateにして、必要に応じてpublicなゲッターやセッターを提供することで、制御されたアクセスを可能にします。

publicとprivateの基本的な違い

Javaにおけるpublicとprivateは、アクセス修飾子と呼ばれるもので、クラスのメンバー(フィールドやメソッド)へのアクセス制御を行います。

これにより、クラスの内部構造を隠蔽し、外部からの不正なアクセスを防ぐことができます。

以下に、publicとprivateの基本的な違いを示します。

public

• public修飾子が付けられたメンバーは、他のクラスから自由にアクセスできます。
• 主に、他のクラスと連携する必要があるメソッドやフィールドに使用されます。

private

• private修飾子が付けられたメンバーは、そのクラス内からのみアクセス可能です。
• クラスの内部状態を隠蔽し、外部からの不正な変更を防ぐために使用されます。

このように、publicとprivateはそれぞれ異なる目的で使用され、クラスの設計において重要な役割を果たします。

publicの使いどころ

public修飾子は、クラスのメンバー(フィールドやメソッド)を外部からアクセス可能にするために使用されます。

以下のような場合にpublicを使うことが一般的です。

APIの提供

• 他のクラスや外部のプログラムが利用するためのメソッドを定義する際に使用します。
• 例えば、ライブラリやフレームワークを作成する場合、外部から呼び出されるメソッドはpublicにする必要があります。

データの取得

• クラスのフィールドに直接アクセスするのではなく、publicメソッドを通じてデータを取得する場合に使用します。
• これにより、データの取得方法を変更しても、外部のコードに影響を与えずに済みます。

イベントの通知

• イベント駆動型プログラミングにおいて、他のクラスに通知を行うためのメソッドをpublicにすることがあります。
• 例えば、ボタンがクリックされたときに呼び出されるメソッドなどです。

以下は、publicメソッドを使用した簡単な例です。

// App.java
public class App {
    // publicメソッド
    public void greet() {
        System.out.println("こんにちは、世界！");
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = new App(); // Appクラスのインスタンスを作成
        app.greet(); // publicメソッドを呼び出す
    }
}

こんにちは、世界！

このように、public修飾子を使うことで、他のクラスからメソッドを呼び出すことができ、柔軟なプログラム設計が可能になります。

privateの使いどころ

private修飾子は、クラスのメンバー(フィールドやメソッド)をそのクラス内からのみアクセス可能にするために使用されます。

以下のような場合にprivateを使うことが一般的です。

データの隠蔽

• クラスの内部状態を外部から隠すために使用します。
• これにより、クラスのフィールドが不正に変更されることを防ぎ、データの整合性を保つことができます。

内部ロジックの保護

• クラスの内部でのみ使用するメソッドやフィールドにprivateを指定することで、外部からのアクセスを制限します。
• これにより、クラスの実装を変更しても、外部のコードに影響を与えずに済みます。

カプセル化の実現

• privateを使用することで、クラスのカプセル化を実現します。
• クラスの外部からは見えない内部の実装を持つことで、クラスの使用方法を明確にし、誤用を防ぎます。

以下は、privateメソッドを使用した簡単な例です。

// App.java
public class App {
    // privateフィールド
    private String message = "こんにちは、世界！";
    // privateメソッド
    private void displayMessage() {
        System.out.println(message);
    }
    public void showMessage() {
        // publicメソッドからprivateメソッドを呼び出す
        displayMessage();
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = new App(); // Appクラスのインスタンスを作成
        app.showMessage(); // publicメソッドを呼び出す
    }
}

こんにちは、世界！

このように、private修飾子を使うことで、クラスの内部ロジックやデータを保護し、外部からの不正なアクセスを防ぐことができます。

publicとprivateを組み合わせた設計

Javaプログラミングにおいて、publicとprivateを適切に組み合わせることで、クラスの設計をより効果的に行うことができます。

この組み合わせにより、クラスの内部状態を保護しつつ、外部からのアクセスを適切に制御することが可能になります。

以下に、具体的な設計のポイントを示します。

カプセル化の実現

• privateフィールドを使用して、クラスの内部状態を隠蔽します。
• publicメソッドを通じて、外部からのデータの取得や操作を行います。

これにより、データの整合性を保ちながら、外部とのインターフェースを提供します。

セッターとゲッターの利用

• privateフィールドに対して、publicなセッターメソッドとゲッターメソッドを提供することで、フィールドの値を安全に取得・設定できます。
• これにより、フィールドの値を変更する際に、追加のロジック(バリデーションなど)を実装することが可能です。

内部ロジックの保護

• クラス内部でのみ使用するメソッドにはprivateを指定し、外部からのアクセスを制限します。
• publicメソッドを通じて、必要な機能を外部に提供し、内部の実装を隠すことで、クラスの変更が外部に影響を与えないようにします。

以下は、publicとprivateを組み合わせたクラスの例です。

// App.java
public class App {
    // privateフィールド
    private int value;
    // publicセッターメソッド
    public void setValue(int value) {
        if (value >= 0) { // バリデーション
            this.value = value;
        } else {
            System.out.println("値は0以上でなければなりません。");
        }
    }
    // publicゲッターメソッド
    public int getValue() {
        return value;
    }
    // privateメソッド
    private void displayValue() {
        System.out.println("現在の値: " + value);
    }
    // publicメソッド
    public void showValue() {
        displayValue(); // privateメソッドを呼び出す
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = new App(); // Appクラスのインスタンスを作成
        app.setValue(10); // publicセッターメソッドを呼び出す
        app.showValue(); // publicメソッドを呼び出す
    }
}

現在の値: 10

このように、publicとprivateを組み合わせることで、クラスの設計がより堅牢になり、データの整合性や内部ロジックの保護が実現できます。

まとめ

この記事では、Javaにおけるpublicとprivateの違いやそれぞれの使いどころ、さらに両者を組み合わせた設計方法について解説しました。

これにより、クラスの設計においてアクセス修飾子を適切に活用することが、プログラムの堅牢性や可読性を向上させることに繋がることがわかります。

今後は、実際のプログラミングにおいて、publicとprivateを効果的に使い分けて、より良いコードを書くことを心がけてみてください。