プログラミング初心者向けにJava言語を分かりやすく解説していきます！
是非この記事を読んで案件数No.1言語「Java」の理解を深めましょう。
私と一緒にJavaについて学んでいきましょう！
ぜひ最後までお付き合いください。
Javaとは
Javaは、1995年に開発されたプログラミング言語です。
その特徴は、プラットフォームに依存しない「一度書けばどこでも動く（Write Once, Run Anywhere）」理念にあります。
どこでも、というのはWindowsでもMacでもLinuxでも、同じJavaプログラムを変更することなく実行できるということです。
この柔軟性と汎用性により、Javaは世界中で広く使われています。
当時としては「一度書けばどこでも動く」というのはとても画期的で、めちゃめちゃ流行ったんだ。だから現在でも様々なシステムがJavaで作られているんだぜ。
Javaの特徴
Javaの人気の理由は、以下の3つの大きな特徴にあります。
- プラットフォーム独立性
- オブジェクト指向
- 高い人気と需要
それぞれ詳しく見ていきましょう。
- プラットフォーム独立性:
冒頭にも言ったように、Javaで書かれたプログラムは、「どこでも動く」のが大きな魅力です。
これはJava仮想マシン（JVM）のおかげで、WindowsでもMacでもLinuxでも、同じJavaプログラムを変更することなく実行できます。
これにより、開発者はさまざまな環境に対応するために複数のバージョンを作る手間が省けたので大変ありがたかったのです。 - オブジェクト指向:
Javaは「オブジェクト指向」プログラミング言語です。
これはプログラムを小さな部品（オブジェクト）に分けて考える方法で、コードの再利用や管理がしやすくなります。
オブジェクト指向により、大きなプロジェクトも整理しやすく、チームでの開発が効率的になります。 - 高い人気と需要:
Javaは多くの企業で使われているため、Javaを学ぶことは就職やキャリアアップに直結します。
WebサイトのバックエンドからAndroidアプリ、大規模なシステムまで、Javaの需要は幅広い分野に及びます。
また、歴史も古く、多くの人に使用されてきたことから、世界中に広がるJavaのコミュニティから学びやサポートを受けられるのも大きな利点です。
日本の開発案件だとJavaでの募集がやっぱり圧倒的に多いんだ。
Javaの基礎習得までの学習時間
最低一か月以上、一般的には3か月から半年
Javaの基礎を習得するには、個人の学習背景や経験によって異なりますが、最低一か月以上、一般的には3か月から半年はかかると言われています。
Javaは習得するまでに時間がかかると言われているものの、使用しているプログラミング人口が多い。分かりやすいテキストや解説サイトが最近はたくさんあるぞ。
Javaで作れるもの
Javaは多目的プログラミング言語であり、以下のような多種多様なアプリケーションの開発に使用されています。
- Webアプリケーション: SpringやJakarta EEなどのフレームワークを使用。
- モバイルアプリケーション: Android開発の主要言語として広く使用。
- エンタープライズシステム: 大企業のバックエンドシステムやデータベース管理。
- デスクトップアプリケーション: GUIを備えたユーザーフレンドリーなインターフェース。
- 組み込みシステム: 小型デバイスや家電製品のソフトウェア。
Javaで作れないものはないと言ってもいいくらいなんでもできるんだ。
Javaが苦手なこと
- 高性能が必要なシステム
- マイクロサービスアーキテクチャ
Javaは非常に汎用的ですが、次のようなケースでは他の言語が推奨されることがあります：
- 高性能が必要なシステム:
実行速度が非常に重要なアプリケーションでは、C++などの言語の方が適している場合があります。 - マイクロサービスアーキテクチャ:
軽量な言語やフレームワークが適している場合があります。
少ない容量の中に大量の情報を詰め込もうとする組み込み系の開発ではC言語に分があると言われているな。
Javaが流行りだしたのは比較的メモリやCPUなどの資源が豊かに使えるようになった時代からなんだ。
Javaの基礎文法
Javaプログラムを書く上で理解すべき基本的な文法は多岐にわたります。
- 変数
- データ型
- 演算子
- 条件分岐（if文、switch文）
- ループ（for文、while文）
etc…
以下のコードは、Javaで変数宣言、条件分岐(if文)、ループ(for文)を使用した例です。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 変数宣言: int型の変数numberに値10を割り当て
int number = 10;
// if文: numberが0より大きいかどうかをチェック
if (number > 0) {
System.out.println("numberは正の数です。"); // 条件が真の場合に実行
}
// for文: 0から9までの数値を出力
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("for文のカウンター: " + i);
}
}
}
変数は値を保存しておく箱のようなものとよく言われるな。
Javaの関数
Javaでは、関数はメソッドとして知られています。
メソッドは特定のタスクを実行するコードのブロックで、クラス内に定義されます。
メソッドを使用することで、コードの再利用性を高め、プログラムの構造を明確にすることができます。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// メソッドを呼び出し、結果を表示
int result = kakezan(5, 10);
System.out.println("結果: " + result);
}
// 2つの数を掛け合わせるメソッド
public static int kakezan(int num1, int num2) {
return num1 * num2; // 引数として受け取った2つの数の積を返す
}
}
関数は、よく利用する処理などを部品として定義して用意しておく部品化のことです。
オブジェクト指向プログラミング
Javaの最も重要な特徴の一つは、オブジェクト指向の言語であることです。
オブジェクト指向では、プログラムはオブジェクトとクラスから構成されます。
クラスはオブジェクトの設計図であり、オブジェクトはクラスのインスタンスです。
オブジェクト指向の中心的な3つの概念として、継承、カプセル化、ポリモーフィズムがあり、これらはプログラムをより効率的に、再利用可能で、管理しやすくするのに役立ちます。
本格的に話し始めると、本一冊書けちゃうくらいオブジェクト指向は奥が深い。
このあたりがどう開発に役立つかは実際に開発をしてみないとわからないことが多いから、今は「へー、そうなんだ。とにかく便利なんだね。」と読み飛ばしてもいいぞ。
Javaプログラミングの学習方法
Javaプログラミングを学ぶ方法は多岐にわたるため、一概に絶対的な答えがあるわけではありません。
以下では、Javaを学ぶためのいくつかの方法と、それぞれのアプローチの特徴を紹介します。
どの方法にもメリット・デメリットがあるから自分に合った学習方法を選択しよう！
入門書やオンラインコースの紹介
Javaの学習を始めるにあたり、入門書やオンラインコースから入る人は多いです。
これらのリソースは、基本的な文法から始まり、オブジェクト指向プログラミングの概念、実際のプロジェクトの開発まで幅広い内容を網羅しています。
- 入門書: 「スッキリ分かるJava入門」や「Java独習」などの書籍は、初心者に優しく、基本からしっかりとJavaを学べるように作られています。
- オンラインコース: Udemy、Codecademyといったプラットフォームでは、自分のペースで動画学習できる多くのJavaコースを提供しています。
これらのコースは、動画での説明やクイズ、プロジェクト作業を通じて、実践的な学習経験を積むことができます。
1つ言及しておかなければならないのだが、これらの学習は手軽にできる反面、自分一人で進めなければならない。だから挫折率も非常に高いんだ。。。
ITスクールへ通うことのメリット＆デメリット
ITスクールやブートキャンプに通うことは、集中的な学習環境で迅速にスキルを身につけたい人や、忙しい社会人にとって有効な選択肢です。
- メリット:
実践的なプロジェクトに取り組みながら、経験豊富な講師から直接フィードバックを受けられる点が大きな利点です。
また、同じ目標を持つ仲間とネットワークを築く機会もあります。 - デメリット:
コストが高額になることがあり、フルタイムでの参加が求められるプログラムも多いため、時間的な制約がある人にとっては難しい場合があります。
ヒートウェーブITアカデミーで開講されている【Java&Pythonプログラマー育成コース】の紹介記事です。最大で受講料の70％が支給される講座ですので、ぜひチェックしてみてください！
分からないや困ったときに相談できる仲間や講師がいるってことが、実は一番大事なんだ。
Javaの資格紹介
Javaに関する資格は主に以下2つです。
- Oracle認定Javaプログラマ試験
- Javaプログラミング能力認定
Oracle認定Javaプログラマ
Oracle認定Javaプログラマは、Java関連の資格として最も有名な資格です。
難易度は「Bronze・Silver・Gold」の3段階あり、一般的に履歴書に書いて評価されるのはSilver以上です。
Goldは非常に難易度が高く、費用対効果が悪いのでおススメしません。また、Silverに合格することで受験資格を得ることができます。
順序としては、Bronzeを習得してから、Silverの合格を目指すのがおすすめです。
いきなりSilverの受験をすることも可能ですが、業務経験のない状態から独学での合格は、難易度が比較的高いです。
未経験からのIT転職に、資格は自分のスキルを証明できる大きな要素の一つ。
ぜひ、Silverまで目指したいところ…
Javaプログラミング能力認定
Javaプログラミング能力認定は3級、2級、1級の3段階あります。
3級: 未経験者向け
2級: 簡単なプログラミングの筆記試験
1級: 上級レベルの実技試験
履歴書に記載したり、現場での評価に繋げるためには1級の合格がおすすめです。
資格は無くても仕事はできるが、持っておいて損はないからな。
面接官や上司への技術習得意欲のアピールにもなる。
実際にコードを書くことの重要性
理論の学習だけでなく、実際に手を動かしてコードを書くことが、プログラミングスキルを身につける上で最も重要です。
小さなプロジェクトから始めて、徐々に複雑なアプリケーションの開発に挑戦することで、実践的な問題解決能力を養っていくのが良いとされています。
毎日コードを書いて手を動かすことが重要だ。最初のうちは特にな。
学習のポイントと注意事項
- 基礎から始める:
基本的な文法や概念をしっかりと理解することが重要です。
これらの基礎がなければ、より複雑なトピックを理解することは非常に難しいです。 - 継続は力なり:
定期的な練習と継続的な学習が重要です。
毎日少しずつでもコードを書く習慣をつけましょう。 - エラーメッセージを読む:
プログラミングではエラーがつきものです。
エラーメッセージを読み、解決策を見つける能力を養うことが大切です。
Javaプログラミングを学ぶのは難しいと言われていますが、それだけの価値はあります。
適切なリソースを選び、実践を重ね、学習コミュニティに参加することで、Javaのスキルを効果的に高めていくことができるでしょう。
プログラミング学習は、最初が一番ハードルが高いんだ。
一つ言語を学んだ人は、他の言語も比較的簡単に取得できるもの。
Javaプログラミングの応用
以下は、Javaを使用して取り組むことができるいくつかの応用分野です。
- Webアプリ開発
- PCアプリ開発
- Androidアプリ開発
- ゲーム開発
- 組み込みシステム
- AI開発
- IoT分野
一つずつ確認していきましょう。
Webアプリ開発
JavaはWebアプリケーションの開発に広く使用されています。
サーバーサイドで動作するJava ServletsやJSP（JavaServer Pages）、フレームワークであるSpringやHibernateなどの技術を利用して、動的なウェブサイトや複雑なWebベースのサービスを構築できます。
PCアプリ開発
Javaは、クロスプラットフォームのデスクトップアプリケーションの開発にも適しています。
JavaFXやSwingといったGUIツールキットを使用して、Windows、Mac OS、Linux上で実行可能なアプリケーションを作成することができます。
Androidアプリ開発
Androidアプリの開発においてJavaは主要な言語の一つです。
Android SDKと組み合わせることで、スマートフォンやタブレット向けのアプリケーションを開発できます。
Kotlinと並び、Androidプラットフォームで最も人気のある言語の一つとなっています。
ゲーム開発
Javaはゲーム開発にも使用されます。
軽量でありながらパワフルなゲームエンジンであるLibGDXやJMonkeyEngineを使用して、2Dや3Dのゲームを作成することが可能です。
組み込みシステム
Java ME（Micro Edition）は、組み込みシステムや小型デバイス向けに設計されたプラットフォームです。
このフレームワークを使用して、家電製品や組み込みデバイスで動作するアプリケーションを開発することができます。
AI開発
Javaは人工知能（AI）開発の分野でも使用されています。
機械学習ライブラリであるDeeplearning4jやWekaを使用して、データ分析、機械学習モデルの訓練、予測などを行うことが可能です。
IoT分野
Javaは「インターネット・オブ・シングス」（IoT）の分野においても重要な役割を果たしています。
その移植性とセキュリティの高さから、さまざまなデバイスやセンサーを統合し、管理するためのアプリケーションを開発するのに適しています。
Javaは様々な業界や分野で活躍している言語なんだね！
色々な事を実現できることも、初心者にオススメできる理由の1つです
Javaプログラミングでの開発の進め方
Javaプログラミングプロジェクトを進める際の重要なステップを紹介します。
このあたりは初学者にとっては少し難しいから、簡単に読み飛ばしてもいいぞ。
環境構築
- JDKのインストール:
最初にJava開発キット(JDK)をダウンロードしてインストールすることから始めます。
JDKはJavaプログラムを開発、コンパイル、実行するために必要です。 - IDEの選択:
統合開発環境(IDE)を選び、設定します。
IntelliJ IDEA, Eclipse, NetBeansが人気です。IDEはコーディング、デバッグ、テストを容易にします。 - ビルドツールの設定:
MavenやGradleといったビルドツールを設定し、依存関係の管理、ビルドプロセスの自動化を行います。
デバッグとエラーハンドリング
- デバッグツールの活用:
IDEのデバッグ機能を利用して、コードの実行を一時停止し、変数の値を確認できます。
ブレークポイントを設定することで、問題の特定が容易になります。 - エラーメッセージの解析:
コンパイル時や実行時のエラーメッセージを注意深く読み、問題の根本原因を特定します。 - 例外処理:
try-catchブロックを用いて例外を適切に処理し、プログラムの安定性を高めます。
デバッグとはバグを修正することです。
ツールを使うととても楽にバグを探せるんだ。
テストと品質管理
- 単体テスト:
JUnitなどのテストフレームワークを使用して、個々のメソッドやクラスの動作をテストします。 - 統合テスト:
複数のコンポーネントやシステム全体が正しく連携して動作するかを確認します。 - コード品質ツール:
SonarQubeなどのツールを活用してコードの品質を分析し、リファクタリングの機会を見つけます。
テストをすることでシステムの品質を高めるぞ。
どんなに便利なシステムでも、毎日壊れて動かないんじゃ話にならないからな。
コード管理とバージョン管理
- Gitの使用:
ソースコードの変更を追跡し、バージョン管理を行うためにGitを使用します。 - GitHub, GitLabの活用:
コードをリモートで共有し、チームメンバーと協力するためにGitHubやGitLabなどのプラットフォームを使用します。 - ブランチ戦略:
効果的なブランチ戦略（例えば、featureブランチやdevelopブランチの使用）を採用し、開発プロセスを管理します。
開発は一人で行うわけじゃないぞ。
多人数分散開発が基本だから、一つのソースコードをみんなで編集することだってあるんだ。
その時にGitは非常に便利なんだ。
Javaプログラミングのコミュニティと情報源
Java学習者や開発者がスキルアップし、最新のトレンドや技術について学ぶために利用できる豊富なコミュニティがJavaにはあります。
以下は、その中でも特に役立つ情報源と活動のリストです。
オンラインフォーラムやコミュニティの活用
- Stack Overflow:
プログラミングに関する疑問を解決するための最も人気のあるQ&Aサイトです。
Javaに関する質問も豊富にあります。 - Redditのr/java:
Java開発者のコミュニティで、最新のニュース、リソース、プログラミングのヒントが共有されます。 - GitHub:
オープンソースプロジェクトに参加することで、実際のコードを学び、他の開発者と協力する経験を積むことができます。
バグ発生で困ったときは、経験済みの人から解決法を聞くのが一番早いからな。
参考書やドキュメンテーションの利用
- 公式Javaドキュメンテーション:
OracleによるJavaの公式ドキュメントは、言語の基本から高度なトピックまで詳細な情報を提供しています。 - 推奨される参考書:
「Effective Java」、「リーダブルコード」、「Java言語で学ぶデザインパターン入門」などの書籍は、Javaプログラミングのベストプラクティスを学ぶのに役立ちます。
公式ドキュメントにあたるJava APIを最初のうちから読み解くのは難しい。
開発に慣れてきたらぜひチャレンジしよう。
有志での集会やカンファレンスの参加
- Connpassなどの勉強会支援プラットフォーム:
Connpassでは定期的にミーティングやセミナーが開催されています。これらのイベントは人脈形成と学習の絶好の機会となります。 - 国際カンファレンス:
JavaOneやDevoxxなどのカンファレンスでは、最新のJava技術や開発手法について学ぶことができます。
無料のフォーラムやカンファレンスも多いから、ぜひ参加してみよう。
最新のトピックと動向の把握
- 技術ブログとニュースサイト:
InfoQ、DZone、Medium上のJavaタグなど、最新の技術トレンドやチュートリアルを提供するサイトがあります。 - ソーシャルメディアとポッドキャスト:
X(旧:Twitter)のJavaコミュニティやポッドキャスト（例：Java Off-Heap）をフォローすることで、業界の動向や有益な情報を得ることができます。
最新の情報もしっかりチェックしよう！
まとめ
Javaプログラミングは、その汎用性と強力なコミュニティのサポートにより、初心者から上級者まで幅広い開発者にとって魅力的な選択肢です。
Javaを学ぶことは、プログラミングの始まりに過ぎません。
継続的な学習と実践を通じて、その知識を深めて応用していき、たくさんアウトプットして学びや交流を深めていきましょう！
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この記事があなたのお役に立てればうれしく思います。
最後までお読みいただき、ありがとうございます
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