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Java言語の特徴

Published by javaSilver on 08/20/2017 | Permalink

Java言語はプログラミング言語の変遷の中では比較的新しい言語に属します。このため、それ以前開発されたプログラミング言語の利点や課題を踏まえています。
主にSmalltalkとC言語(C++を含む)をルーツとし、多少の違いはあるものの構文はANSI-C、オブジェクト指向プログラミングはCから発展したC++及びSmalltalkの影響が大きいでしょう。

Java言語の特徴

– オブジェクト指向

オブジェクト指向の特徴はいくつかあります。オブジェクト指向を取り入れたプログラミング言語もいくつかあります。つまり、オブジェクト指向プログラミング言語といってもみな同じではありません。オブジェクト指向のとらえ方で言語が持つ特徴は変わります。
そのような中で、Javaは理想を追求したSmalltalkと実用性を重視したC++の影響を受け、両者の特徴をバランス統合してオブジェクト指向開発に必要な要素をすべてそろえている言語だといえるでしょう。

– 可搬性

プログラムはプラットフォームに依存しないバイトコードとしてコンパイルされ、JVM(Java仮想マシン)により実行されます。従って、Javaプログラムはコンパイルされた後でさえ、JVMを搭載したプラットフォームであれば、再コンパイルすることなく実行できます。この移植不要という特徴(可搬性)はプラットフォームを特定できないWeb環境で他言語にない特徴になっています。

– 例外処理

プログラムが実現する処理と処理の過程で発生する可能性のある外乱に対する処理を構造化して分離し、プログラムの可読性と頑健性を高める仕組み。

– ダイナミックリンク

実行に必要なバイトコードを実行時に探しだし動的に結合しプログラムを実行します。これによりプログラマは、プログラムの一部を改変したときでもプログラム全体を再コンパイルする必要がありません。

– 型チェック

静的な型を持つため、コンパイル時に可能な限りのエラーチェックを行います。更に、コンパイル時に最適化も行います。

– メモリ管理

メモリ管理をユーザに任せずJVMがガベージコレクションを行うので、実行中に使用されなくなったメモリは自動的に解放されるため、メモリリークなどのバグが発生しません。また、ポインタ操作が公開されていないためメモリ破壊などのバグ発生が軽減されています。

– マルチスレッド

マルチスレッド対応の言語であり、複数の処理を同時に行なう必要があるネットワークアプリケーションやGUIアプリケーションの記述に向いています。

なお、Java言語の大きな特徴であるオブジェクト指向はコンピュータの大幅な性能向上、コンピュータの利用分野の拡大に合わせ1960年台後半に危惧された「ソフトウェア危機」に対応するための研究から生まれた、大きなプログラムをブラックボック化した小さな複数のプログラム(オブジェクト)によって構成するプログラミング概念であり、仕組みです。

オブジェクト指向プログラミングの特徴

– カプセル化

データと振舞いを隠蔽する仕組み。

– 継承

既存クラスの機能、構造を共有する新たなクラスを生成することができ仕組み。

– ポリモーフィズム

プログラミング言語の各要素(定数、変数、オブジェクトなど）を異なる型に置き換えて扱う事を許す概念。

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構造化例外処理

Published by javaSilver on 08/13/2017 | Permalink

「構造化例外処理」の構文はtry-catch-finallyの三つのブロックで構成され、tryブロックに行いたい処理、catchブロックに処理によって発生する可能性のある例外の回復処理、そしてfinallyブロックに例外発生の有無にかかわらず実行したい処理を記述します。

書式

	try {
		行いたい処理;
	} catch (例外クラスの型 例外クラスの変数) {
		例外の回復処理;
	} fainally {
		例外発生の有無にかかわらず実行したい処理;
	}

さらに例外が発生した場合、その発生したメソッド内でキャッチして例外を処理することも、メソッド名に続けてthrows宣言を行い、例外処理をメソッドの呼び出し元に移譲することも出来ます。この場合、そのメソッド内でのその例外に対する例外処理は不要です。
なお、例外処理の移譲によってメソッド呼び出しのおお元で例外を一元管理して処理することが出来ます。

書式

戻り値の型	メソッド名(引数並び) <strong>throws 例外クラスの型</strong> { }

除算によりArithmeticException(算術例外)が発生しても自分では例外処理をせず、呼び出しもとに例外処理を移譲する

int Divide(int num, int denum) throws ArithmeticException {
	return (num / denum);
}

try ブロック内には、複数の文を記述できます。もし例外が発生したらtryブロック内の残りの処理は全て読み飛ばされ、対応するcatchブロックに制御が移ります。
catchブロックの目的はプログラムを正常な状態に復帰させることで、キャッチできる例外はすべての例外のルートクラスであるThrowableクラス、例外処理が必須のExceptionクラスだけでなく、例外処理が必須ではないErrorクラスやRuntimeExceptionクラスもキャッチできます。catchブロックの処理が終了すると「不具合は対処された」として、finallyブロックの処理に移ります。
finallyブロックは必ず実行されるブロックであり、例外をthrows宣言している場合、例外が移譲される前にfinallyブロックが実行されます。またcatchブロックにreturn文がある場合でも、return処理の前にfinallyブロックが実行され、その後catchブロックに戻りreturnが実行されます。

try-catch-finallyの構文は、各ブロックの順序を変更することはできません。誤った順序で記述するとコンパイルエラーになります。tryブロックとfinallyブロックは1つずつしか記述できず、複数記述するとコンパイルエラーになります。一方、catchブロックは複数記述できます。

なお、catchブロックを複数記述する場合はcatchする例外の順序はサブクラスを先頭にする必要があります。これは例外クラスのインスタンスも、ほかのクラスと同様にポリモーフィズムが成り立ち、サブクラスの例外クラスのcatchはスーパークラスの例外処理がcatch可能であり、結果サブクラスの例外処理がスーパークラスの例外処理の後に記述されていると、サブクラスの例外処理は常に実行されない事になるからです。このような場合、コンパイラーは到達不可能なコードをあるとして、コンパイルエラーを発生します。

Exceptionクラスのサブクラスとして独自例外を作る

public class SubException extends Exception { }

Exceptionのcatch文を先に記述

public class CatchOrder {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			throw new SubException();
		} catch (Exception e) {
			
		} catch (SubException e) {
			
		}
	}
}

SubExceptionの例外もExceptionのcatch文が取ってしまうのでSubExceptionのcatch文は到達不可能なコードとなりコンパイルエラーになります。

>javac CatchOrder.java
CatchOrder.java:7: エラー: 例外SubExceptionはすでに捕捉されています
                } catch (SubException e) {
                  ^
エラー1個

>

SubExceptionのcatchブロックはExceptionのcatchブロックより前に置きます。

複数のtry-catchがネストしている場合、スローされた例外を受け取るのは、その例外に対応したもっとも近いcatch ブロックです。ネスト階層ごとにfinallyブロックがある場合は、ネストの内側から順にすべてのfinallyブロックが実行されます。

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