インスタンス

クラスは設計図、設計図を元に実体を作って使います。そこで、クラスを元に実体を作る作業をインスタンス化と呼び、出来上がった実体がインスタンスです。」と多くの教材は説明します。

ではなぜ、そうしなければいけないのでしょう
そうすると何が有難いのでしょう。

設計図を元に物を作ると、出来上がるのは全て同じものです。
設計図は寸分違わない物を作るための指示書です。
この様なプログラムの再利用も必要でしょう。関数やサブルーチンなどは何度呼んでも同じ動きをします。ですから、設計図のようなプログラムの再利用はオブジェクト指向プログラミング以前のプログラミング言語でも可能でした

ソフトウェアの利用現場を考えてみましょう。
以前のプログラム言語ではできなかったプログラムの再利用とは、元のプログラムを利用して少しずつ違ったプログラムを瞬時に作ることです。関数やサブルーチンなど以前からの仕組みで出来なかったことは、まさにこの事です。「クラスは設計図」という説明では説明が付きません。

このコースではclassは同じ種類の集合を分類したものと説明しました。つまり、概念、コンセプトです。概念から物を作ると、作るたびに概念の解釈が少しづつ変わり、似てはいても違う物が出来るはずです。
つまり、classを元に実体を作るときも、似てはいても少し違う実体を作りたいのです。この仕組みがインスタンス化です。

例えば、クラスの説明ページで示した、チケット販売システムを思い出してください。
A席チケット販売システムも、B 席チケット販売システム、S席チケット販売システムだって基本的にはほとんど変わりません。チケットの価格と販売される席の数が違うだけでしょう。つまり、属性は多少違っても、振舞いはほぼ同じです。

これを関数で作ろうとすれば、ほとんど同じ関数を三つ作ることになり、何かを修正しようとすれば三つの関数それぞれに同じ修正を加えなければいけません。これがclassとinstanceならばclassを直すだけで全てのinstanceが同じように変わります。ましてclassを再コンパイルするだけで再リンクは不要ですから、ソフトウェアを使用しながら機能の変更が可能です。(テストは事前に十分行わなければいけませんが)

以上が、面倒な手間に見えるインスタンス化の有難さです。

次は、このインスタンス化を行うためのコンストラクタです。

書式

修飾子 コンストラクタ名 (引数リスト ) {
   処理
}

三つの条件

コンストラクタ名はクラス名と同一
戻り値型は記述しない
newと一緒にしか使えない(インスタンス生成時以外は呼び出しができない)

※クラス名がメソッド名と同じでも戻り値型を記述している場合は、通常のメソッドとして解釈されます。
※インスタンス生成時の記述で引数リストが対応していないと、コンパイルエラーが発生します。

独自にコンストラクタを定義すると、デフォルトコンストラクタは作られません。にも拘わらす、引数なしのコンストラクタ(デフォルトコンストラクタと同一)を呼ぶとコンパイルエラーになります。

多少違ったインスタンスを作るために、コンストラクタのオーバーロードを使います。また、共通部分の記述を簡略化するためオーバーロードしたコンストラクタから、ほかのコンストラクタを呼び出すためにthis(引数リスト);が使えます。なお、スーパークラスのコンストラクタを呼び出す場合にはsuper(引数リスト);を使います。

クラスが継承関係にある場合、スーパークラス分のインスタンスから生成しなければいけません。そこで、サブクラスのコンストラクタの先頭でスーパークラスのコンストラクタを呼出す必要があります。もし、プログラマーが明示的にスーパークラスのコンストラクタを呼出さないと、コンパイラは引数なしのスーパークラスのコンストラクタを呼出すコードを自動的に追加します。もし、スーパークラスに(独自のコンストラクタを記述したため)引数なしのコンストラクタが存在しないとコンパイルエラーが発生します。
※何かの処理の後でスーパークラスのコンストラクタを呼出すとコンパイルエラーになります。

また、サブクラスでコンストラクタがオーバーロードされていて、明示的にスーパークラスのコンストラクタを呼び出した後にthis();を使ってオーバーロードした別のコンストラクタを呼出すと、別のコンストラクタ側でもスーパークラスのコンストラクタを呼ぶので、スーパークラスのコンストラクタが2回呼出されることになります。このような事態を避けるため、スーパークラスのコンストラクタを呼び出した後にthis();を記述するとコンパイルエラーが発生します。
※スーパークラスのコンストラクタをインスタンス化の間に二回以上呼ぶとコンパイルエラーになります。

アクセス修飾子
コンストラクタには全てのアクセス修飾子が指定できます

public
どのクラスからでも対象のクラスをインスタンス化できる。
protected
継承関係にあるサブクラスや同一パッケージ内のクラスだけが対象のクラスをインスタンス化できる。
package default
同一パッケージ内のクラスだけが対象のクラスをインスタンス化できる。
private
非公開のコンストラクタを定義します。
非公開のコンストラクタの用途は、あるアプリケーション内でインスタンスが1つしかないことを保証したり、コンストラクタをオーバーロードして複数定義し、公開するコンストラクタと非公開にするコンストラクタに分ける(公開コンストラクタの中で非公開コンストラクタを呼ぶ)ためにも使います。

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