「Java」とは、長年多くのプログラマーたちに愛されているオブジェクト指向のプログラミング言語の一つです。また、Javaは「クロスプラットフォーム」という特徴を持っているため、さまざまなデバイスやシステムで動作するようなアプリケーションを作ることができるメリットがあります。今回の記事では、入門者におすすめのプログラミングの始め方や、Javaのインストール方法について紹介します。
Javaとは？
「Java」とは、プログラミング言語のうちの一つであり、1995年にSun Microsystemsから最初にリリースされたコンピューティング・プラットフォームのことを指します。このJavaは「オブジェクト指向」で作られており、パソコンやスマホなどのどんな環境でも動作することが特徴です。
Javaは、WebアプリケーションやAndroidアプリなどの開発にも広く利用されており、非常に高い人気と大きな需要があります。プログラミング初心者でも比較的学びやすい言語ですが、効率的に学習するためには、適切な学習方法や教材を選ぶことが重要でしょう。
Javaで何ができる？
Javaは高いパフォーマンスや安定性、柔軟性を持っており、さまざまなプラットフォームや環境で動作する扱いやすいプログラミング言語の一つです。そのため、世界中の多くの企業や開発者に採用されているという特徴もあります。Javaの具体的な利用例には、例えば、以下のようなものが挙げられます。
ウェブ開発
Javaは、強力な「サーバーサイド言語」として広く利用され、多様なアプリケーションを開発することもできます。Javaで作成されたウェブアプリケーションは、高い拡張性、信頼性、セキュリティを持っているのが特徴です。例えば、企業用ポータル、顧客管理システム、オンラインバンキング、ソーシャルメディアプラットフォームなど、多岐にわたるアプリケーションを構築できるでしょう。
また、Javaにおけるウェブ開発には、Servlets、JSP（JavaServer Pages）、Spring MVC、Hibernateなどの技術が利用され、データベースとの連携やセキュリティの確保など、さまざまな要件に対応可能になっています。
モバイルアプリケーション開発
Javaは、モバイルアプリケーション開発においても広く利用されています。とくに、Androidのアプリケーション開発に利用されており、多様なアプリケーションを作成することが可能になっています。
例えば、 ニュースや天気などの情報を提供する情報アプリ、地図や位置情報アプリ、ユーザー同士が写真やメッセージを共有できるソーシャルメディアアプリなどが挙げられるでしょう。Javaはクロスプラットフォームの開発も可能で、Android以外にもiOSなどのプラットフォームでの開発にも利用されています。これにより、開発者は一度のコーディングで複数のプラットフォームに対応したアプリを開発できます。
組み込みシステム開発
「組込みシステム」とは、家電や自動動車などに入っているコンピュータのことです。Javaは、プラットフォームの独立性やオブジェクト指向の特性を提供し、さまざまなデバイスや環境に対応することができる点がメリットです。メモリ管理やスレッド制御の機能も優れており、リアルタイム処理や堅牢性が求められる環境でも適用可能です。
また、豊富なライブラリやフレームワークが利用でき、開発の生産性を向上させる一方で、セキュリティの観点からも信頼性を高めることができるでしょう。これにより、Javaは組み込みシステムにおいて柔軟で効率的な開発を可能にしているのです。
Javaでプログラミングを始めるためには
Javaでプログラミングを始めるには、まずはJavaの「開発環境」を構築しておく必要があるでしょう。Javaで書かれたプログラムは、例えばWindowsやMacなどのさまざまなOSで動作させることができます。多くのライブラリやフレームワークが利用可能で、豊富なドキュメンテーションが提供されているのが特徴です。Javaでプログラミングを始める基本的な手順は、以下のようなものです。
JDKをダウンロード・インストールする
「JDK（Java Development Kit）」は、Javaのプログラムを開発するための開発環境であり、Javaのコンパイラや実行環境などが含まれているものです。このJDKをダウンロードしたのち、インストールすることで、Javaアプリケーションを開発したり、コンパイルや実行をしたりすることが可能になります。
また、JDKには、「Javaコンパイラ（javac）」も含まれており、Javaのソースコードを機械語である「バイトコード」に変換できるのが特徴です。また、JDKには「Java仮想マシン（JVM）」も含まれており、この仮想マシン上で作成したJavaアプリケーションが実行されます。
環境変数の設定
JDKのインストールをおこなった後、「Javaコマンド」を利用できる状態にするためには、「環境変数」の設定が必要です。まず、「JAVA_HOME」と呼ばれる環境変数には、JDKのインストール先のパスを指定しておきましょう。これによって、システムはJDKがどこにインストールされているかを把握します。
次に、「Path環境変数」にはJDKの「binフォルダ」があるパスを追加して、コマンドプロンプトやターミナルから直接Javaコマンドを実行できるようにましょう。このように、Pathにbinフォルダのパスを追加することで、Javaコンパイラやその他のユーティリティへのアクセスが可能になるでしょう。これらの環境変数の設定は、開発者が手動でおこなうこともありますが、インストーラが自動的におこなってくれる場合もあります。
IDEの選択とインストール
「IDE（Integrated Development Environment）」とは、開発者がJavaコードを効果的に編集、デバッグ、実行できるツールです。代表的なIDEには、EclipseやIntelliJ IDEAがあります。これらのIDEは豊富な機能を提供し、効率的な開発をサポートしてくれます。
「Eclipse」はオープンソースのIDEであり、多様なプラグインや拡張機能を備えているのが特徴です。また、Java以外のプログラミング言語もサポートしています。一方、「IntelliJ IDEA」は商用のIDEであり、高度なコード補完やリファクタリングツールが充実しています。洗練されたユーザーインターフェースと強力なデバッグ機能により、開発者は効率的かつ品質の高いコードを生み出すことが可能になるでしょう。
Javaのプログラムを作成する方法は？
Javaは世界で最も人気のあるプログラミング言語の一つですが、初心者にとってはプログラムを作成するまでの手順が分かりにくいかもしれません。Javaでプログラムを作成するまでには、いくつかの準備が必要です。Javaのプログラムを作成する方法には、例えば、以下のようなものが挙げられます。
プロジェクトを作成する
プロジェクトの作成は、IDE内でおこないます。ここでは、Eclipseを使ってJavaのプロジェクトを作成していく方法を紹介します。
まず、Eclipseを起動し、メニューバーから「ファイル」>「新規」>「Javaプロジェクト」を選択してください。「新規Javaプロジェクト」の画面が表示されるので、「プロジェクト名」や「JRE」（実行環境）などを設定します。「次へ」のボタンを押すと「Java設定」ができる画面が表示されるので、「ビルド設定」や「モジュール設定」などを設定していきましょう。最後に、「完了」のボタンを押すとプロジェクトが新規に作成されます。
ソースコードの作成と実行
IDEを使ってコードを記述し、必要なライブラリやパッケージを追加します。コードが完成したら、IDEの実行ボタンをクリックして、作成したプログラムを実行しましょう。エラーがあれば、IDEが自動的に検出し、修正のサポートもしてくれます。
Javaにおける基礎的な知識
Javaは、「オブジェクト指向」のプログラミング言語です。このオブジェクト指向とは、プログラムを「オブジェクト」という単位で構成し、それぞれのオブジェクトが相互に関係しながら動作するようにする考え方です。これによって、プログラムを独立した単位に分割できるので、開発や保守がしやすくなったり、再利用性や拡張性が高まったりするメリットがあります。
Javaの基本的な構造は「クラス」と「メソッド」です。クラスはオブジェクトの設計図であり、メソッドは実行可能なコードを含みます。また、Javaでは「例外処理」が重要であり、プログラムが実行時にエラーが発生した場合でも適切に対処できるでしょう。また、「ガベージコレクション（自動的に不要なメモリを解放する仕組み）」によりメモリ管理が自動化され、プログラマーが手動でメモリを解放するような作業は必要ありません。
Javaで用いられる基本的な文法
Javaは、プログラミングの入門者にとって理想的な言語です。入門者が最初に学ぶべき基本的な概念として、Javaはシンプルでわかりやすい文法を提供しています。Javaの基本的な文法を学ぶことで、さまざまなアプリケーションの開発が可能になるでしょう。Javaの基本的な文法には、以下のようなものが挙げられます。
クラスとオブジェクト
前述した通り、Javaはクラスベースのオブジェクト指向プログラミング言語で、すべてがクラスで構築されます。このクラスは「オブジェクトの設計図」であり、フィールド（データ）とメソッド（操作）を含みます。また、オブジェクトはクラスの実体であり、特定のデータを持つのが特徴です。例えば、動物というクラスから、犬や猫というオブジェクトを作ることができるでしょう。この構造により、コードの再利用性や拡張性が向上し、プログラムの構造が明確になります。
変数とデータ型
「変数」は、Javaプログラミングにおいてデータを格納するための仮想的な容器であり、それぞれ異なる種類のデータ型が存在するのが特徴です。データ型には「整数（int）」「浮動小数点数（double）」「文字列（String）」などが挙げられます。データ型の指定によって、変数がどのような情報を保持するかを示し、コンパイラがコードの正確性を確認するのに役立ちます。
制御構造
Javaでは「条件分岐（if、else）」「繰り返し（for、while）」「スイッチ（switch）」などの文があり、プログラムの制御フローを管理します。条件分岐を使用すると、特定の条件が満たされる場合に異なるコードブロックが実行されます。
繰り返し文は同じコードを複数回実行するために使用され、forループは指定された回数だけ、whileループは条件が満たされている限り繰り返すのが特徴です。スイッチ文は複数の条件分岐を管理し、特定の値に基づいて異なるケースを処理します。
Javaでできることやプログラミングの手順についてまとめ
数多あるプログラミング言語の中においても、「Java」はとても人気があります。プログラミング初心者でも比較的始めやすく、スキル次第では高度なアプリケーションソフトを作ることもできるでしょう。また、Javaの知識は他のプログラミング言語を学習するうえでも非常に役立つため、習得しておいて損はないでしょう。Javaを学習しておくことで、多くの可能性が広がります。
