この記事の要点

クラス = フィールド (状態) + メソッド (振る舞い) + コンストラクタをひとまとめにした設計図 構文: [修飾子] class クラス名 { ... }。命名規則は PascalCase 修飾子: public/private/protected/(パッケージプライベート) + static/final/abstract 内部クラス 4 種: static nested / inner / anonymous / local モダン Java: record (Java 14+ 不変データ) と sealed (Java 17+ 継承制限)

クラスの基本構文

public class User {
    // フィールド (状態)
    private String name;
    private int age;

    // コンストラクタ
    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // メソッド (振る舞い)
    public String getName() { return name; }
    public int getAge() { return age; }

    public void birthday() {
        age++;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{name=" + name + ", age=" + age + "}";
    }
}

// 使う側
User u = new User("Alice", 30);
u.birthday();
System.out.println(u);   // User{name=Alice, age=31}

アクセス修飾子

修飾子	同じクラス	同じパッケージ	サブクラス	その他
public	O	O	O	O
protected	O	O	O	X
(無指定 = package-private)	O	O	X	X
private	O	X	X	X

カプセル化の基本: フィールドは private、必要なものだけ public な getter/setter で公開します。

static / final / abstract

public class MathUtil {
    // static フィールド = クラス共有の値 (定数)
    public static final double PI = 3.14159265;

    // static メソッド = インスタンス不要で呼べる
    public static double square(double x) {
        return x * x;
    }
}

// インスタンス化せず呼ぶ
double area = MathUtil.PI * MathUtil.square(5);

// abstract = 抽象クラス (インスタンス化できない)
public abstract class Animal {
    abstract String sound();
    public void introduce() {
        System.out.println("I say " + sound());
    }
}

// 継承して実装
public class Dog extends Animal {
    String sound() { return "Woof"; }
}

// final クラス = 継承不可 (String, Integer 等)
public final class Constants { ... }

コンストラクタとオーバーロード

public class User {
    private String name;
    private int age;

    // デフォルトコンストラクタ (引数なし)
    public User() {
        this("(Unknown)", 0);   // this() で他コンストラクタを呼ぶ
    }

    public User(String name) {
        this(name, 0);
    }

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

// 全て有効
new User();
new User("Alice");
new User("Alice", 30);

内部クラス 4 種

種類	定義場所	外側インスタンス参照	用途
static nested	クラス内	不可	外側と関連するが独立して使う
inner	クラス内 (非 static)	可	外側のフィールド使う補助
local	メソッド内	可	そのメソッド内専用
anonymous	その場で new	可	1 回限りのインターフェース実装

public class Outer {
    private int x = 10;

    // 1. static nested
    static class StaticNested {
        void hi() { System.out.println("static nested"); }
    }

    // 2. inner
    class Inner {
        void hi() { System.out.println("inner, x=" + x); }   // 外側 x 参照可
    }

    void method() {
        // 3. local
        class Local { void hi() { System.out.println("local"); } }
        new Local().hi();

        // 4. anonymous
        Runnable r = new Runnable() {
            public void run() { System.out.println("anon"); }
        };
        r.run();

        // モダン Java は Lambda で代替
        Runnable r2 = () -> System.out.println("lambda");
    }
}

new Outer.StaticNested().hi();        // static は Outer 不要
new Outer().new Inner().hi();         // inner は Outer インスタンス経由

record (Java 14+)

// 不変データクラスを 1 行で
public record User(String name, int age) {}

// 自動生成されるもの:
// - private final フィールド name, age
// - コンストラクタ User(String, int)
// - アクセサ name(), age()
// - equals / hashCode / toString

User u = new User("Alice", 30);
System.out.println(u.name());           // Alice
System.out.println(u);                  // User[name=Alice, age=30]

// カスタムロジックを追加
public record User(String name, int age) {
    public User {                         // コンパクトコンストラクタ
        if (age < 0) throw new IllegalArgumentException();
    }
    public String greeting() {
        return "Hi, " + name;
    }
}

sealed (Java 17+)

// permits で継承可能なクラスを限定
public sealed interface Shape
    permits Circle, Square, Triangle {}

public record Circle(double r) implements Shape {}
public record Square(double side) implements Shape {}
public record Triangle(double a, double b, double c) implements Shape {}

// switch パターンマッチング (Java 21+) で網羅性チェック
double area(Shape s) {
    return switch (s) {
        case Circle c   -> Math.PI * c.r() * c.r();
        case Square sq  -> sq.side() * sq.side();
        case Triangle t -> 0.5 * t.a() * t.b();
    };  // default 不要、コンパイル時に網羅性検証
}

シングルトンパターン

// 1 つしかインスタンス作らせない
public class Config {
    private static final Config INSTANCE = new Config();
    private Config() { /* 外部から new 禁止 */ }
    public static Config getInstance() { return INSTANCE; }
}

Config c = Config.getInstance();

// ★ enum で書くのが最もシンプル
public enum SingletonEnum {
    INSTANCE;
    public void doWork() { ... }
}
SingletonEnum.INSTANCE.doWork();

JavaBean 規約

• 引数なしの public コンストラクタを持つ
• フィールドは private、getter / setter で公開
• getter は getXxx()、setter は setXxx()。boolean は isXxx()
• Serializable を実装することが多い

多くのフレームワーク (Spring, JPA, Jackson) が JavaBean 規約を前提に動きます。

コンパイルと実行

# 単一ファイル
javac User.java        # User.class が生成
java User              # main メソッドを実行

# Java 11+ は javac せずに直接実行可能
java User.java

# パッケージ付き
javac -d build src/com/example/User.java
java -cp build com.example.User

FAQ

Q: クラスと interface の使い分けは？
A: 状態を持つなら class、契約 (メソッド一覧) だけならインターフェース。Java 8+ は default メソッドで実装も持てるが、状態 (フィールド) は依然 class のみ。

Q: record と class どちらを使う？
A: 不変データ転送オブジェクト (DTO) は record。状態を変えたり継承したいなら class。

Q: 1 ファイルに複数 public クラスを書ける？
A: 不可。1 ファイル 1 public クラス、ファイル名はクラス名と一致。非 public なら同居可能。