クラス

Java – クラスのメソッドを呼び出す方法まとめ

Javaでクラスのメソッドを呼び出す方法は、主にインスタンスメソッドと静的メソッドの2種類があります。

インスタンスメソッドは、クラスのインスタンスを生成してから「インスタンス.メソッド名()」の形式で呼び出します。

一方、静的メソッドはインスタンス化せずに「クラス名.メソッド名()」で直接呼び出せます。

引数が必要な場合は、メソッド定義に従って適切な値を渡します。

目次から探す

クラスのメソッドとは
インスタンスメソッドの呼び出し
静的メソッドの呼び出し
メソッドのオーバーロードとオーバーライド
- メソッドのオーバーロード
- メソッドのオーバーライド
特殊なメソッド呼び出しのケース
メソッド呼び出しにおけるエラーと対処法
まとめ

クラスのメソッドとは

Javaにおけるクラスのメソッドは、特定の機能を持つコードの集まりであり、クラスのインスタンス(オブジェクト)が持つ振る舞いを定義します。

メソッドは、データを操作したり、計算を行ったり、他のメソッドを呼び出したりするために使用されます。

メソッドは、以下の要素から構成されます。

戻り値の型: メソッドが返す値のデータ型
メソッド名: メソッドを識別するための名前
引数リスト: メソッドに渡すことができる値のリスト
メソッド本体: メソッドが実行する処理の内容

以下に、クラスのメソッドの基本的な構文を示します。

戻り値の型 メソッド名(引数の型 引数名) {
    // メソッドの処理内容
}

例えば、次のようなメソッドを持つクラスを考えてみましょう。

public class SampleClass {
    // 整数を加算するメソッド
    public int add(int a, int b) {
        return a + b; // 引数aとbを加算して返す
    }
}

この例では、addというメソッドが2つの整数を受け取り、その合計を返します。

メソッドは、クラスのインスタンスを通じて呼び出され、特定の機能を実行します。

メソッドを使用することで、コードの再利用性が高まり、プログラムの可読性が向上します。

インスタンスメソッドの呼び出し

インスタンスメソッドは、クラスのインスタンス(オブジェクト)に関連付けられたメソッドです。

インスタンスメソッドを呼び出すには、まずクラスのインスタンスを作成し、そのインスタンスを通じてメソッドを呼び出します。

以下に、インスタンスメソッドの呼び出し方を示すサンプルコードを示します。

public class App {
    // 整数を加算するインスタンスメソッド
    public int add(int a, int b) {
        return a + b; // 引数aとbを加算して返す
    }
    public static void main(String[] args) {
        // SampleClassのインスタンスを作成
        App app = new App(); // Appクラスのインスタンスを生成
        // インスタンスメソッドを呼び出す
        int result = app.add(5, 10); // addメソッドを呼び出し
        System.out.println("合計: " + result); // 結果を出力
    }
}

このコードでは、Appクラスにaddというインスタンスメソッドがあります。

mainメソッド内で、Appクラスのインスタンスを作成し、そのインスタンスを通じてaddメソッドを呼び出しています。

引数として5と10を渡し、合計を計算して出力します。

合計: 15

インスタンスメソッドは、オブジェクトの状態に基づいて動作するため、オブジェクト指向プログラミングの重要な要素となります。

これにより、異なるオブジェクトが同じメソッドを持ちながら、それぞれ異なる動作をすることが可能になります。

静的メソッドの呼び出し

静的メソッドは、クラスに属するメソッドであり、インスタンスを作成せずに直接クラス名を使って呼び出すことができます。

静的メソッドは、クラス全体に共通する機能を提供するために使用され、オブジェクトの状態に依存しない処理を行います。

以下に、静的メソッドの呼び出し方を示すサンプルコードを示します。

public class App {
    // 整数を加算する静的メソッド
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b; // 引数aとbを加算して返す
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 静的メソッドを呼び出す
        int result = App.add(5, 10); // addメソッドをクラス名を使って呼び出し
        System.out.println("合計: " + result); // 結果を出力
    }
}

このコードでは、Appクラスにaddという静的メソッドがあります。

mainメソッド内で、Appクラス名を使ってaddメソッドを呼び出しています。

引数として5と10を渡し、合計を計算して出力します。

合計: 15

静的メソッドは、インスタンスを必要としないため、プログラムのどこからでも簡単に呼び出すことができ、ユーティリティメソッドやファクトリメソッドなどに利用されることが多いです。

これにより、コードの整理や再利用が容易になります。

メソッドのオーバーロードとオーバーライド

Javaでは、メソッドのオーバーロードとオーバーライドという2つの概念があります。

これらは、メソッドの再利用性や拡張性を高めるために重要な機能です。

それぞれの概念について詳しく見ていきましょう。

メソッドのオーバーロード

メソッドのオーバーロードは、同じ名前のメソッドを異なる引数リストで定義することを指します。

これにより、同じ機能を持つメソッドを異なるデータ型や数の引数で呼び出すことができます。

以下に、オーバーロードの例を示します。

public class App {
    // 整数を加算するメソッド
    public int add(int a, int b) {
        return a + b; // 引数aとbを加算して返す
    }
    // 小数を加算するメソッド(オーバーロード)
    public double add(double a, double b) {
        return a + b; // 引数aとbを加算して返す
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = new App(); // Appクラスのインスタンスを生成
        // 整数の加算
        int intResult = app.add(5, 10); // 整数のaddメソッドを呼び出し
        System.out.println("整数の合計: " + intResult); // 結果を出力
        // 小数の加算
        double doubleResult = app.add(5.5, 10.5); // 小数のaddメソッドを呼び出し
        System.out.println("小数の合計: " + doubleResult); // 結果を出力
    }
}

整数の合計: 15
小数の合計: 16.0

メソッドのオーバーライド

メソッドのオーバーライドは、スーパークラス(親クラス)で定義されたメソッドをサブクラス(子クラス)で再定義することを指します。

これにより、サブクラスはスーパークラスのメソッドの動作を変更することができます。

以下に、オーバーライドの例を示します。

// スーパークラス
class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("動物の音"); // スーパークラスのメソッド
    }
}
// サブクラス
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("ワンワン"); // サブクラスでオーバーライド
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog(); // DogクラスのインスタンスをAnimal型で参照
        myDog.sound(); // オーバーライドされたメソッドを呼び出し
    }
}

ワンワン

オーバーライドを使用することで、サブクラスはスーパークラスのメソッドを自分のニーズに合わせて変更でき、ポリモーフィズム(多態性)を実現することができます。

これにより、柔軟で拡張性のあるプログラムを構築することが可能になります。

特殊なメソッド呼び出しのケース

Javaでは、特定の状況においてメソッドを呼び出す際に、通常とは異なる方法や注意が必要なケースがあります。

以下に、いくつかの特殊なメソッド呼び出しのケースを紹介します。

コンストラクタの呼び出し

コンストラクタは、クラスのインスタンスを生成する際に呼び出される特別なメソッドです。

コンストラクタは、クラス名と同じ名前を持ち、戻り値を持ちません。

以下に、コンストラクタの使用例を示します。

public class App {
    private String name;
    // コンストラクタ
    public App(String name) {
        this.name = name; // 引数nameをインスタンス変数に代入
    }
    public void display() {
        System.out.println("名前: " + name); // 名前を出力
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = new App("Javaプログラミング"); // コンストラクタを呼び出し
        app.display(); // displayメソッドを呼び出し
    }
}

名前: Javaプログラミング

スーパークラスのメソッド呼び出し

サブクラスからスーパークラスのメソッドを呼び出す場合、superキーワードを使用します。

これにより、スーパークラスのメソッドを明示的に呼び出すことができます。

以下に、スーパークラスのメソッド呼び出しの例を示します。

class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("動物の音"); // スーパークラスのメソッド
    }
}
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        super.sound(); // スーパークラスのメソッドを呼び出し
        System.out.println("ワンワン"); // サブクラスのメソッド
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog(); // Dogクラスのインスタンスを生成
        myDog.sound(); // soundメソッドを呼び出し
    }
}

動物の音
ワンワン

メソッドの再帰呼び出し

メソッドが自分自身を呼び出すことを再帰と呼びます。

再帰を使用することで、複雑な問題を簡潔に解決することができます。

ただし、無限再帰に陥らないように注意が必要です。

以下に、再帰の例を示します。

public class App {
    // 階乗を計算する再帰メソッド
    public int factorial(int n) {
        if (n == 0) {
            return 1; // 基本ケース
        } else {
            return n * factorial(n - 1); // 再帰呼び出し
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = new App(); // Appクラスのインスタンスを生成
        int result = app.factorial(5); // factorialメソッドを呼び出し
        System.out.println("5の階乗: " + result); // 結果を出力
    }
}

5の階乗: 120

これらの特殊なメソッド呼び出しのケースを理解することで、Javaプログラミングにおける柔軟性や表現力を高めることができます。

メソッド呼び出しにおけるエラーと対処法

Javaプログラミングにおいて、メソッド呼び出し時に発生するエラーはさまざまです。

これらのエラーを理解し、適切に対処することで、プログラムの安定性と信頼性を向上させることができます。

以下に、一般的なエラーの種類とその対処法を紹介します。

NullPointerException

エラー内容: NullPointerExceptionは、nullのオブジェクトに対してメソッドを呼び出そうとした場合に発生します。

対処法:メソッドを呼び出す前に、オブジェクトがnullでないことを確認します。

以下に例を示します。

public class App {
    public void display(String message) {
        System.out.println(message); // メッセージを出力
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = null; // appはnull
        // app.display("Hello"); // ここでNullPointerExceptionが発生する
        if (app != null) { // nullチェック
            app.display("Hello"); // 安全に呼び出し
        } else {
            System.out.println("appはnullです。"); // エラーメッセージ
        }
    }
}

appはnullです。

IllegalArgumentException

エラー内容: IllegalArgumentExceptionは、メソッドに不正な引数が渡された場合に発生します。

対処法:メソッド内で引数の値を検証し、無効な値が渡された場合は例外をスローします。

以下に例を示します。

public class App {
    public void setAge(int age) {
        if (age < 0) { // 年齢が負の値の場合
            throw new IllegalArgumentException("年齢は0以上でなければなりません。"); // 例外をスロー
        }
        System.out.println("年齢: " + age); // 年齢を出力
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = new App(); // Appクラスのインスタンスを生成
        try {
            app.setAge(-5); // 不正な引数を渡す
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println("エラー: " + e.getMessage()); // エラーメッセージを出力
        }
    }
}

エラー: 年齢は0以上でなければなりません。

StackOverflowError

エラー内容: StackOverflowErrorは、再帰メソッドが無限に呼び出されることによってスタック領域が溢れた場合に発生します。

対処法: 再帰メソッドには必ず基本ケースを設け、無限再帰を防ぐようにします。

以下に例を示します。

public class App {
    public int factorial(int n) {
        if (n < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("負の数の階乗は計算できません。"); // 負の数のチェック
        }
        if (n == 0) {
            return 1; // 基本ケース
        } else {
            return n * factorial(n - 1); // 再帰呼び出し
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        App app = new App(); // Appクラスのインスタンスを生成
        try {
            int result = app.factorial(5); // 階乗を計算
            System.out.println("5の階乗: " + result); // 結果を出力
        } catch (StackOverflowError e) {
            System.out.println("スタックオーバーフローが発生しました。"); // エラーメッセージ
        }
    }
}