Javaプログラマー早期育成ドリル～コードリーディング編～解答

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せぴあすみい
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1 Java プログラマー早期育成ドリルコードリーディング編解答 2 版 2017 年 1 月本資料は UFN25W:Javaプログラマー早期育成ドリルコードリーディング編をご購入頂いた方にのみ提供される資料です資料内容の転載はご遠慮ください本解答は UFN25W:Javaプログラマー早期育成ドリルコードリーディング編の初版および2 版に対応しています

2 コラム一覧このドリルの解答ではすべての構文の紹介はしていません間違えやすい部分に関しては解説 ( コラム ) として紹介していますコラム1 基本データ型 ( プリミティブ型 ) と参照型コラム2 基本データ型の型変換コラム3 条件分岐と論理演算子コラム4 さまざまな繰り返し処理コラム5 オブジェクト指向の用語まとめ 1 コラム6 クラスの継承 ~スーパークラスとサブクラスアクセス修飾子コラム7 オブジェクト指向の用語まとめ 2 コラム8 クラスの拡張 ~ 抽象クラスとインタフェースコラム9 例外処理の基本 P4 P7 P10 P12 P16 P20 P22 P23 P25

3 1 クラスと main() メソッドコードには [ ] つのクラス定義が記述されています Aクラスは [ 1 ] 行目から [ 3 ] 行目までです Bクラスは [ 5 ] 行目から [ 7 ] 行目までです StartUpクラスは [ 9 ] 行目から [ 13 ] 行目までです main() メソッドは [ 10 ] 行目から [ 12 ] 行目までに記述されています main() メソッドのあるクラスは [1 2 3 ] つです 2 変数とデータ型 String name = "ABCDEFG"; String name = "123456"; int number = ; boolean flag = false; boolean flag = true; 3

4 コラム 1 基本データ型 ( プリミティブ型 ) と参照型データ型には基本データ型 ( プリミティブ型 ) と参照型があります参照型の1つとして文字列を扱うString 型があります基本データ型と参照型との大きな違いは基本データ型では変数自体が値を格納しているのに対し参照型では参照 ( アドレス値 ) を格納している点です以下のコードの場合変数 str1 にはアドレス値 ( 分かりやすいように 100 としています ) が入りアドレスが示す領域に実際の値である "Welcome To " が入っています String str1 = "Welcome To "; 100 str1 100 "Welcome To " このためデータの代入を行った場合基本データ型は同じ値を格納した別々の領域となるのに対し参照型では変数は別々でも参照している値は同じである場合があります基本データ型 1. int number1 = 100; 2. int number2 = number1; number1 number 変数に値が直接代入される参照型変数に参照 ( アドレス値 ) が代入される 1. String name1 = " 鈴木 ; name1 2. String name2 = name1; name2 鈴木 " 4

5 3 配列の定義コード 1 A コード 2 B 4 コマンドライン引数の利用コマンド 1 処理は 0 回実行されますコマンド 2 処理は 2 回実行されますコマンド 3 3 処理は回実行されますコマンド 4 処理は 1 回実行されます 5

6 5 演算子 int num = * 4; num 14 int num = 3 * 6; num 18 double num = 2 * 3.14; num 6.28 double num = 10 / 4; num 2.0 double num = 10.0 / 4.0; num 2.5 double num = 10.0 / 4 ; num 2.5 int num = 10 % 4; num 2 int value = 1; boolean flag = value == 1 ; flag true int value = 100; boolean flag = value!= 100 ; flag false int value = 3; boolean flag = value > 3; flag false int value = 3; boolean flag = value >= 3; flag true 6

7 コラム 2 基本データ型の型変換基本データ型を使用した式の演算や代入を行う場合にはデータ型の変換が必要になることがありますこのような場合に行われる変換を型変換 ( キャスト ) といいます型変換には暗黙的型変換と明示的型変換があります暗黙的型変換代入において左辺の型のサイズが右辺の型より大きい場合左辺の型に自動的に型変換されます以下のコードでは右辺の計算結果はint 型です左辺のdouble 型はint 型より大きいため暗黙的な型変換が行われます double num = 10 / 4; また式の中に複数のデータ型が混在する場合その中で最もサイズの大きな型に型変換されますこの型変換も自動的に行われます以下のコードでは左辺に double 型と int 型が混在しているため double 型に暗黙的に変換されます double num = 10.0 / 4; 明示的型変換左辺の型のサイズが右辺の型より小さい場合自動的には型変換が行われずコンパイルエラーが発生します開発者自身で意識的に変換する必要があります書式 ( 変換する型 ) 変換する値 int num =(int) (10.0 / 4); 型変換の動きを理解していないと演算の結果を誤って解読してしまう場合があります注意しましょう 7

8 6 if 文による条件分岐と論理演算子 1 処理 1 が実行される条件式 score <= 100 score < 0 処理 2 が実行される条件式 score % 10 > 0 7 if 文による条件分岐と論理演算子 2 変数 result の値値 1 と値 2 の組み合わせ合格値 1 が 100 値 2 が 40 値 1 が 90 値 2 が 70 補欠合格値 1 が 80 値 2 が 80 値 1 が 80 値 2 が 70 不合格値 1 が 80 値 2 が 50 値 1 が 70 値 2 が 70 8

9 8 switch 文による条件分岐変数 number の値結果 0 処理 1 が実行される 2 処理 2 が実行される処理 3 が実行される 2.5 コンパイルエラーになり実行できない 3 何も起こらない ( コンパイルエラーも発生しない ) 9

10 コラム 3 条件分岐と論理演算子条件分岐を行う構文には以下の 2 つがあります if 文 switch 文 if 文は if の後の丸括弧の中に boolean 型で評価できる条件式を記述します条件式が真 (true) か偽 (false) かによって処理の流れが変わります switch 文は switch の後の丸括弧に指定する式の値が整数型(char 型 byte 型 short 型 int 型 ) String 型列挙型である必要がありますこれ以外のデータ型 ( 浮動小数点型など ) を式の値にした場合はエラーが発生します switch 文の各 caseラベル内の処理にはbreakまたはreturn 文のいずれかを記述しますただし caseラベルだけを連続で記述する場合は breakを書く必要はありません 1. switch(number){ 2. case 0: 3. case 1: numberが0または1の場合 4. 同じ処理をするため 5. break; case 0: に対応する 6. case 2: breakを記述しません break; 9. default: break; 12. } また if 文のようにboolean 型で評価する条件式を記述する場合論理演算子を使うことがありますかつないしはまたはの動きをする論理演算子を以下に示します演算子働き機能 & かつ 2つの式がともに真の場合はtrue それ以外はfalseを返すまたは 2つの式が1つ以上真の場合はtrue それ以外はfalseを返す && かつ式を左から評価し偽に当たると false を返し残りを評価しないまたは式を左から評価し真に当たると true を返し残りを評価しない通常 && 演算子の評価結果と & 演算子による評価結果は同じですしかし && および演算子は左辺の評価結果によっては右辺を評価しませんこのような挙動をショートサーキット評価 ( または短絡評価 ) と呼びます 10

11 9 while 文による繰り返しコード1 処理は 5 回実行されますコード2 処理は 4 回実行されますコード 3 処理は回実行されます 10 for 文による繰り返しコード 1 処理は [ ] 回実行されますコード 2 処理は [ ] 回実行されますコード 3 処理は [ ] 回実行されます 11 拡張 for 文による繰り返しコード 1 Hello, Java World コードコード 3 11

12 コラム 4 さまざまな繰り返し処理繰り返しを行う構文として以下の4つがあります while 文 do - while 文 ( ドリルでは扱いません ) for 文拡張 for 文 while 文は繰り返しのたびに条件が評価される前判定ループ do - while 文は繰り返しのたびに処理の最後で条件が評価される後判定ループです前判定ループは最初から条件を満たさない場合 1 度もループ内の処理を行うことなく後続の処理を行います後判定ループは最初から条件を満たさない場合でも 1 度はループ内の処理を行った上で後続の処理を行いますまた拡張 for 文は配列などの値の集合からなるデータ群 ( コレクション ) の先頭から末尾までの各要素に順番に同様の処理を繰り返すときに使用する構文です拡張 for 文の構文を以下に示しますこのとき反復変数のデータ型はコレクションの要素と同じものを使用します書式 for( データ型反復変数 : コレクションの参照変数 ){ [ 各要素に対して実行する処理 ;] } また以下の構文を使用することで繰り返し処理を制御できます break 文繰り返しを終了して次の処理へ移動 continue 文繰り返し処理のブロックの最後まで残りの処理をスキップする 12

13 12 メンバ変数とメソッド Employeeクラスには [ 2 ] 個のメンバ変数が定義されています A 部分には [ メンバ変数メソッド ] の定義が記述されています B 部分には [ メンバ変数メソッド ] の定義が記述されています 13 メソッドの定義 1 コード 1 戻り値を [ 返す返さない ] メソッドですメソッドの名前は [ void test1 ] ですコード 2 引数が [ ないある ] メソッドです戻り値を [ 返す返さない ] メソッドですコード 3 引数が [ ないある ] メソッドです戻り値のデータ型は [ String int ] です引数の変数名は [ msg no ] ですコード4 引数の数は [ 2 戻り値の数は [ ] 個です 1 ] 個です 14 メソッドの定義 2 order() メソッドには [ boolean ] 型の引数が定義されています引数名は [ ispremiumuser ] です order() メソッドを実行することでメンバ変数 [ orderdate ] に実行時の日時が設定されますまた order() メソッドの引数名 [ ispremiumuser ] の値がtrueの場合はメンバ変数 [ deliverymode ] に [ 即日配送 ] の文字列が設定されます order() メソッドの引数名 [ ispremiumuser ] の値がfalseの場合はメンバ変数 [ deliverymode ] に [ 翌日配送 ] の文字列が設定されます order() メソッドは戻り値を [ 返します返しません ] 13

14 15 メソッドのオーバーロードコード 1 A, B, C コード 2 B, C 16 コンストラクタの定義 1 B, D 17 コンストラクタの定義 2 コード 1 このクラスのコンストラクタは 2 個ですコード 2 このクラスのコンストラクタは 1 個です 18 インスタンス生成 emp1 name = ["Unknown" ] number = ["1234" ] emp2 name = ["Sato" ] number = [ "9876" ] emp3 name = [ "Yamada" ] number = [ "3210" ] 14

15 19 メソッドの呼び出し 1 A 部分にはメソッドの [ 定義呼び出し ] が記述されています B 部分にはメソッドの [ 定義呼び出し ] が記述されています C 部分にはメソッドの [ 定義呼び出し ] が記述されています D 部分にはメソッドの [ 定義呼び出し ] が記述されています E 部分にはメソッドの [ 定義呼び出し ] が記述されています F 部分にはメソッドの [ 定義呼び出し ] が記述されています 20 メソッドの呼び出し 2 コード 1. public class Sample{ public int add(int x, int y){ 4. return x + y; 5. } public double div(int x, int y){ 8. return (double)x / y; 9. } public void test(int x){ 12. } public void test(string x){ 15. } public void test(int x, String y){ 18. } public void test(string x, int y){ 21. } } 実行コード s.test(100, "123"); a int answer = s.add(5, 2 ); b s.test("123", 100); c double result = s.div(5, 2 ); d s.test(100); e s.test("123"); f 15

16 コラム 5 オブジェクト指向の用語まとめ 1 ここまでの問題で登場するオブジェクト指向の用語を以下にまとめますクラスオブジェクトのひな形オブジェクトを作る際の設計図に相当するクラス内部にはデータと処理を定義できるインスタンスクラス ( 設計図 ) をもとに作られた個々の実体のことオブジェクトとほぼ同じ意味を持つネコクラス名前色生成ネコオブジェクトトラちゃんチャトラネコオブジェクトコテツくんグレートラ具体的な値を持った個々の実体メンバ変数オブジェクトが持つデータのことメソッドオブジェクトが持つ処理のこと引数メソッドの実行のために外部から与えるデータのこと戻り値メソッドの結果として外部に返す値のことオーバーロード同名メソッドを多重定義することコンストラクタインスタンス生成時に動作する特殊なメソッドインスタンス生成時にメンバ変数の初期化などを行う場合に作成する 16

17 21 サブクラスの定義 1 [ A B ] クラスは [ A B ] クラスを継承した [ サブスーパー ] クラスです C クラスのスーパークラスは [ ありません D クラスです ] C クラスのサブクラスは [ ありません B クラスです C クラスです ] D クラスのスーパークラスは [ ありません B クラスです C クラスです ] D クラスのサブクラスは [ ありません B クラスです C クラスです ] E クラスのスーパークラスは [ ありません B クラスです ] E クラスのサブクラスは [ ありません C クラスです D クラスです ] 22 サブクラスの定義 2 [ Book ] クラスは [ Item ] クラスのサブクラスですサブクラスにはスーパークラスから継承したメンバ変数が [ 2 ] 個メソッドが [ 1 ] 個ありますサブクラスで独自に定義したメンバ変数は [ 1 ] 個あります 23 サブクラスのインスタンス Item オブジェクト Book オブジェクトメンバ変数 name メンバ変数 price メンバ変数 author showinfo() メソッド showdetail() メソッド setname() メソッド setprice() メソッド setauthor() メソッド 17

18 24 オーバーライドの定義 dosomething1() メソッドはスーパークラスのメソッドをサブクラス側で [ オーバーロードオーバーライド ] していますこれにより dosomething1() メソッドが再定義されます dosomething2() メソッドはスーパークラスのメソッドをサブクラス側で [ オーバーロードオーバーライド ] していますこれにより dosomething2() メソッドが多重定義されます 25 サブクラスの使用 a 行の実行により呼び出されるコンストラクタ X クラスのコンストラクタ ( 引数なし ) Y クラスのコンストラクタ b 行の実行により呼び出されるメソッド Y クラスの returninfo() メソッド 26 super キーワードの使用 1 実行コード 1 商品名 :null 価格 :0 サイズ :M 実行コード 2 商品名 : ネコ柄 T シャツ価格 :1500 サイズ :XS 18

19 27 super キーワードの使用 2 i1 name = [ " 名前なし " ] price = [ 0 ] w1 name = [ " 名前なし " ] price = [ 0 ] size = [ "Free" ] w2 name = [ " 白 Yシャツ " ] price = [ 3000 ] size = [ "L" ] 28 アクセス修飾子 BaseClass クラスの dosomething() メソッドは SampleClass クラス内からアクセス可能である BaseClass クラスのメンバ変数 basename は DerivedClass クラス内からアクセス可能である BaseClass クラスのメンバ変数 basename は SampleClass クラス内からアクセス可能である BaseClass クラスのメンバ変数 basecount は DerivedClass クラス内からアクセス可能である DerivedClass クラスの dosomething() メソッドは SampleClass クラス内からアクセス可能である DerivedClass クラスのメンバ変数 derivedname は BaseClass クラス内からアクセス可能である SampleClass クラスの dosomething() メソッドは BaseClass クラス内からアクセス可能である BaseClass クラスの setter および getter は DerivedClass クラス内からアクセス可能である 19

コラム 6 クラスの継承 ~ スーパークラスとサブクラスアクセス修飾子継承とは既存のクラス定義を引き継いで新たなクラスを定義することです新しいクラスの定義時には既存のクラスとの差分のみを定義するだけで済むためクラスの再利用性が向上しますネコクラススーパークラス名前色飼いネコクラス

の初期化を行う場合はサブクラスのコンストラクタで直接初期化処理を行うのではなくサブクラスのコンストラクタの中からスーパークラスのコンストラクタを呼び出しますそうすることで仮にスーパークラスに変更が発生しても ( 上図における名前をネコの名前に変更するなど )

20 コラム 6 クラスの継承 ~ スーパークラスとサブクラスアクセス修飾子継承とは既存のクラス定義を引き継いで新たなクラスを定義することです新しいクラスの定義時には既存のクラスとの差分のみを定義するだけで済むためクラスの再利用性が向上しますネコクラススーパークラス名前色飼いネコクラス図には見えていないがスーパークラスのメンバの名前と色を受け継いでいるサブクラス飼い主の名前お気に入りのオモチャ再利用性の高いクラスを作るためにはクラス間の依存関係を少なくすることが重要ですそのためサブクラスでスーパークラスから受け継いだメンバ変数 ( 上図における名前や色 ) の初期化を行う場合はサブクラスのコンストラクタで直接初期化処理を行うのではなくサブクラスのコンストラクタの中からスーパークラスのコンストラクタを呼び出しますそうすることで仮にスーパークラスに変更が発生しても ( 上図における名前をネコの名前に変更するなど ) サブクラスへの影響を最小限に抑えることができますまたクラスのメンバ ( メンバ変数やメソッドなど ) のアクセス範囲はアクセス修飾子によって決まりますよく使用するアクセス修飾子を以下に示します修飾子 private 機能定義したクラスの内部からのみアクセス可能 public 定義したクラスの外部からもアクセス可能 ( アクセス制限なし ) 20

21 29 インタフェースの定義コードの中にはインタフェースが [ 2 ] 個定義されていますインタフェース内にはメソッドの [ シグニチャ実装 ] が含まれていますメソッドの [ シグニチャ実装 ] を記述することはできません 30 インタフェースの実装 C, D, E 31 参照型の型変換 1 回目の繰り返し処理における実行コード g 行で呼び出されるメソッド A 3 回目の繰り返し処理における実行コード g 行で呼び出されるメソッド B 21

22 コラム 7 オブジェクト指向の用語まとめ 2 ここまでの問題で登場するオブジェクト指向の用語を以下にまとめます継承既存のクラス定義を引き継いで新しいクラスを定義することクラスオブジェクトのひな形オブジェクトを作る際の設計図に相当するクラス内部にはデータと処理を定義できるスーパークラス 2つのクラスが継承関係にあるときの継承元になるクラスサブクラス 2つのクラスが継承関係にあるときの継承先になるクラスサブクラスはスーパークラスのメンバ ( メンバ変数やメソッドなど ) をすべて受け継ぐメソッドオブジェクトが持つ処理のこと特殊なものとしてはコンストラクタなどがある抽象メソッド引数や戻り値の型だけを定義した空のメソッド ( シグニチャ ) オーバーライドスーパークラスと同じ名前引数戻り値の型のメソッドをサブクラスで定義することスーパークラスから引き継いだ同名メソッドの再定義 ( 用語が同名メソッドを多重定義すること ( オーバーロード ) と似ているが異なる概念 ) インタフェース引数や戻り値の型だけを定義した空のメソッド ( シグニチャ ) の集まり 22

23 コラム 8 クラスの拡張 ~ 抽象クラスとインタフェース抽象クラスとインタフェースはどちらも単体ではインスタンスの生成ができません抽象クラスもインタフェースも同名メソッドの多様性 ( 本質的には同じでも詳細が異なる処理を同じ命令名を使って実行する仕組み ) を高めるための仕組みと言えますここで再生停止という処理を考えてみましょう例えば音楽プレーヤーの場合は再生処理によって音が流れ停止処理によって音が止まるでしょうこれに対して動画プレーヤーの場合は再生処理によって画像と音が流れ停止処理によって画像と音が止まるでしょう本質的にはどちらも同じ再生と停止ですが処理の詳細は異なりますこのように処理の詳細は異なっていても本質的に同じ処理がある場合はあえて同じ名前にそろえることで新しくクラスを開発する開発者にとっては複数の名前を命名する手間が省けますまた既存クラスを使用する開発者にとっては複数の名前を覚えて使い分ける手間が省けますクラスに対する同名メソッドの多様性 ( ポリモフィズムとも言います ) を実現するために抽象クラスとインタフェースのどちらを使用するかはしばしば難しい問題となることがあります抽象クラスとインタフェースの使い分けの推奨を以下に示します幅広い範囲の種類の異なるオブジェクトで使用できる機能を作成する場合はインタフェースを使用する例えば音楽プレーヤーだけでなくカメラゲーム機にも再生と停止機能を作成する場合音楽プレーヤーカメラゲーム機などの間で継承関係を見出すことは困難な場合がありますインタフェースは継承関係に関係なく使用できます作成する機能に対して複数のバージョンが必要な場合は抽象クラスを使用する抽象クラスの場合抽象クラス ( 継承関係におけるスーパークラス ) を更新することによりすべてのサブクラスに自動的に変更が反映されますインタフェースにおいて新しいバージョンが必要な場合は別名の新しいインタフェースを作成する必要があります作成するクラスに対して共通の実装済み機能を提供する場合は抽象クラスを使用する抽象クラスには実装済みメソッドを含めることができますがインタフェースでは実装済みメソッドを含めることはできません小さな機能の場合はインタフェースを大きな機能の場合は抽象クラスを使用する 1 つのクラスに対して複数のインタフェースの実装は可能ですが複数のクラスの継承はできません 23

24 32 例外処理 1 値結果 0 処理 1 が実行される処理 2 が実行される 3 処理 3 が実行される 5 処理 4 が実行される 33 例外処理 2 B A C D 34 ユーザー定義例外と例外のスロー値が 5 の場合 " お買い上げありがとうございます " 値が 50 の場合 " 在庫不足です " 値が 10 の場合 " お買い上げありがとうございます " 値が 25 の場合 " 購入数が多すぎます " 24

25 コラム 9 例外処理の基本 Java では例外処理の方法として以下の 2 通りがあります try-catch 文を使用した例外処理 throws キーワードを使用した例外処理それぞれの書式は以下のとおりです書式 try{ [ エラーが起こる可能性のある処理 ;] }catch( 例外の型 [ 変数名 ]){ [ 例外処理 ;] }finally{ [ 例外の有無にかかわらず実行する処理 ;] } 書式 [ 修飾子 ] 戻り値の型メソッド名 ( 引数 ) throws 例外クラスの型 { } [ エラーが起こる可能性のある処理 ;] try-catch 文はエラーが発生した場合プログラムの強制終了を防ぎエラーに対処できます throwsキーワードを使用することにより発生した例外オブジェクトを呼び出し元に通知できます throwsを使用した場合最終的には呼び出し側でtry-catch 文の記述が必要になりますまた例外を明示的に発生させることができます業務ルールに反した処理を行った場合などに例外を発生させる場合に使用できます書式 throw 例外オブジェクト ; 25

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Javaプログラマー早期育成ドリル ～コードリーディング編～ 解答

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