Javaを用いたオブジェクト指向プログラミングの基礎
概念（メソッド、クラス、継承）の理解と実践
【学習内容の構成】
1. メソッドと式の抽象化：変数を使って複数の式を1
つにまとめ、オブジェクトに属する操作として定義
2. クラスとオブジェクト生成：クラス名・属性名・
データ型を指定し、コンストラクタでオブジェクト
を生成
3. スーパークラス・サブクラス・継承：親クラスの属
性とメソッドを子クラスが受け継ぎ、共通機能をま
とめる
4. クラスの抽象化：類似したクラスの共通属性をスー
パークラスに集約し、プログラムのミスを減らす
• 前提：Javaの基本文法、Java Tutorの操作
• 意義：コードの再利用性向上、プログラム構造の整理
によるミス削減
2
Java Tutor でのプログラム実行手順
4
(1)「Visualize Execution」をク
リックして実行画面に切り替える
(2)「Last」をクリック．
(3) 実行結果を確認する．
(4)「Edit this code」をク
リックして編集画面に戻る
Java Tutor 使用上の注意点①
• 実行画面で，次のような赤の表示が出ることがある →
無視してよい
過去の文法ミスに関する確認表示
邪魔なときは「Close」
5
Java Tutor 使用上の注意点②
「please wait ... executing」のとき，１０秒ほど待つ．
→ 混雑しているときは， 「Server Busy・・・」
というメッセージが出ることがある．
混雑している．少し（数秒から数十秒）待つと自
動で表示が変わる（変わらない場合には，操作を
もう一度行ってみる）
6
13-1. メソッド
7
オブジェクトとメソッド
• オブジェクト
コンピュータでの操作や処理の対象となるもののこと．
※ 値が変化するオブジェクトのことを変数と呼んだりもする
• メソッド
オブジェクトに属する操作や処理のこと
8
hero.moveDown()
hero オブジェクト
moveDown() メソッド
間を「.」で区切っている
式の抽象化
9
類似した複数の式
変数 a を使って，複数
の式を１つにまとめる
（抽象化）
a * 1.1
100 * 1.1
150 * 1.1
400 * 1.1
メソッド
10
類似した複数の式
変数 a を使って，複数
の式を１つにまとめる
（抽象化）
a * 1.1
100 * 1.1
150 * 1.1
400 * 1.1
式「a * 1.1」を含むメソッド foo を定義し使用
メソッド
11
• このメソッドの本体は
「return a * 1.1;」
• このメソッドは，式「 a * 1.1」に，名前 foo
を付けたものと考えることもできる
式の抽象化とメソッド
12
類似した複数の式
実行結果
メソッドの定義と使用
同じ
実行結果になる
抽象化前
抽象化後
まとめ
• プログラミングでのオブジェクトは，コンピュー
タでの操作や処理の対象となるもののこと
• メソッドは，オブジェクトに属する操作や処理の
こと
• 次のメソッドは，式「 a * 1.1」に，名前 foo を付
けたものと考えることもできる
• 式の抽象化とは，変数を使って，複数の式を１つ
にまとめること
13
演習
資料：15 ～ 16
【トピックス】
• 式の抽象化
• メソッド
14
15
① Java Tutor のエディタで次のプログラムを入れる
② 実行し，結果を確認する
16
「Visualize Execution」をクリック．そして「Last」をクリック．結果を確
認． 「Edit this code」をクリックすると，エディタの画面に戻る
13-2. クラス
17
クラス
• クラスは，同じ種類のオブジェクトの集まりと考
えることができる
18
人間
学生
学生でもあり人間でもある
人間だが、学生ではない
19
円（Circle）
半径 3，場所（2, 4）
色 green
半径 1，場所（8, 10）
色 blue
円（Circle）
Java のオブジェクトの生成
次の２つのオブジェクトを生成する Java プログラム
• このとき，次のクラスを使うことにする
20
x 2 4 3 "green"
y 8 10 1 "blue"
クラス名 Circle
属性 x, y, r, color
x y r color
x y r color
コンストラクタ
クラス定義，コンストラクタ
• Java のクラス定義では，クラス名，属性名と各属
性のデータ型を指定する．メソッド定義も行う．
• コンストラクタとは，オブジェクトの生成を行う
メソッドのことである．
21
まとめ
• Java のクラス定義では，クラス名，属性名と各属
性のデータ型を指定する．
• コンストラクタとは，オブジェクトの生成を行う
メソッドのことである．
• キーワード
class クラス定義
new コンストラクタの呼び出し
22
演習
資料：24 ～ 25
【トピックス】
• クラス
• コンストラクタ
23
24
class Circle {
double x;
double y;
double r;
String color;
public Circle(double x, double y, double r, String color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.r = r;
this.color = color;
}
public void printout() {
System.out.printf("%f %f %f %s¥n", this.x, this.y, this.r, this.color);
}
}
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Circle x = new Circle(2, 4, 3, "green");
Circle y = new Circle(8, 10, 1, "blue");
x.printout();
y.printout();
}
}
① Java Tutor のエディタで次のプログラムを入れる
② 実行し，結果を確認する
25
「Visual Execution」をクリック．そして「Last」をクリック．結果を確認．
「Edit this code」をクリックすると，エディタの画面に戻る
メソッドと
クラス
• プログラミングでのメソッドと
は，オブジェクトに関する操作
や処理のこと
• メソッドは，クラスに属する
• メソッド内のプログラムは，そ
のメソッドが所属するクラスの
属性やメソッドへのアクセス権
がある
26
属性やメソッド
のアクセス
• 「オブジェクト名」＋「.」で
属性やメソッドにアクセスす
る
• メソッド内で，そのメソッド
が所属するクラスで定義され
た属性やメソッドにアクセス
するときは this ＋「.」
27
属性アクセス
28
「オブジェクト名」＋「.」で属性やメソッドにアクセスする
x 2 4 3 "green"
y 8 10 1 "blue"
x y r color
x y r color
メソッド内での属性アクセス
29
メソッド内で，そのメソッドが所属するクラスで定義され
た属性やメソッドにアクセスするときは this ＋「.」
※ 「this」は，「メソッドが処理中のオブジェクトのこと
である」とみなすことも．
まとめ
• メソッドは，クラスに属する
• 「オブジェクト名」＋「.」で属性やメソッドにア
クセスする
• メソッド内のプログラムは，そのメソッドが所属
するクラスの属性やメソッドへのアクセス権があ
る
• メソッド内で，そのメソッドが所属するクラスで
定義された属性やメソッドにアクセスするときは
this ＋「.」
30
13-3. スーパークラス，サブク
ラス，継承
31
スーパークラス，サブクラス
• スーパークラス「図形 (Figure)」
• サブクラス「円 (Circle)」
「円 (Circle)」のオブジェクトは，すべて「図形
(Figure)」である
32
図形 (Figure)
円 (Circle)
図形でもあり円でもある
x
y
継承の例
• 継承とは，スーパークラスの属性とメソッドをサブ
クラスが受け継ぐこと
次のように考える
• 図形 (Figure) の属性 → すべて，円 (Circle) に継
承される
x, y, color
• 円 (Circle) にしかない属性
r
⇒ 円の属性は x, y, color, r
33
クラスの類似性
Figure Circle
属性 属性
x x
y y
color color
r
スーパークラス サブクラス
34
追加
スーパークラス，サブクラス
• サブクラスは，スーパークラスの属性とメソッドをす
べて持つ
• サブクラスで，スーパークラスにない属性やメソッド
が追加されることがある
35
スーパークラス
サブクラス
クラス Figure
クラス Circle
属性 r を追加
クラス Figure の定義
クラス名 Figure
属性 x, y, color
36
class Figure {
double x;
double y;
String color;
public Figure(double x, double y, String color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}
}
Java でのクラスの親子関係の書き方
37
親子関係の指定「class Circle extends Figure」
子クラスである Circle で追加される
属性，メソッドを書く
コンストラクタの定義．
super(x, y, color) により，親クラスの
コンストラクタを呼び出していることに注意
スーパークラス、サブクラスのためのキーワード
38
キーワード
extends スーパークラスの指定
super スーパークラスのコンストラクタの
呼び出し
演習
資料：40 ～ 42
【トピックス】
• スーパークラス，サブクラス
• 継承
39
40
クラス定義
次のページに続く
クラス定義
class Figure {
double x;
double y;
String color;
public Figure(double x, double y, String color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}
}
class Circle extends Figure {
double r;
public Circle(double x, double y, double r, String color) {
super(x, y, color);
this.r = r;
}
public void printout() {
System.out.printf("%f %f %f %s¥n", this.x, this.y, this.r, this.color);
}
}
① Java Tutor のエディタで次のプログラムを入れる
41
次のソースコードを入れる
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Circle x = new Circle(2, 4, 3, "green");
Circle y = new Circle(8, 10, 1, "blue");
x.printout();
y.printout();
}
}
② 実行し，結果を確認する
42
「Visualize Execution」をクリック．そして「Last」をクリック．結果を確
認． 「Edit this code」をクリックすると，エディタの画面に戻る
まとめ
• クラス階層とは，複数のクラスが親子関係をなす
こと
• クラス①が親，クラス②が子であるとき
• クラス②は，クラス①の属性とメソッドをすべて持つ
• クラス②で，クラス①にない属性やメソッドが追加さ
れることがある
• 親子関係の指定は，「class Circle extends
Figure」のように書く．Circle が子，Figure が親．
• 継承とは，親クラスの属性とメソッドを子クラス
が受け継ぐこと
• 親クラスのことを「スーパークラス」，子クラス
のことを「サブクラス」ともいう
43
２つのクラスのプログラム
（親子関係にしない場合）
Ball Circle
44
全く同じ
r の部分
が違う
２つのクラスのプログラム
親子関係にしない場合とする場合の比較
45
親子関係にしない
（同じようなプログラムを繰り返す）
親子関係にする
Ball
Circle
Ball
Circle
働きは
同じ
13-4. クラスの抽象化
46
47
円（Circle）
半径 3，場所（2, 4）
色 green
幅 1, 高さ 2, 場所（6, 4）
色 black
長方形
(Rectangle)
クラスの類似性
• 類似した２つのクラス
円 (Circle) 長方形 (Rectangle)
属性 属性
x x
y y
color color
r 半径 width 幅
height 高さ
48
x, y, color は
共通
クラス
• クラスは，同じ種類のオブジェクトの集まりと考
えることができる
49
図形
円 (Circle)
円でもあり図形でもある
長方形 (Rectangle)
長方形でもあり図形でもある
クラスの抽象化
円 (Circle) 長方形 (Rectangle) 図形 (Figure)
属性 属性 属性
x x x
y y y
color color color
r 半径 width 幅
height 高さ
50
共通属性を持つ
Java のオブジェクトの生成
次の２つのオブジェクトを生成する Java プログラム
51
x 2 4 "green" 3
a 6 4 "black" 1 2
x y color r
x y color width height
クラス階層は何のため？
• 似通ったクラス Circle, Rectangle を使いたい．プロ
グラムのミスを減らすため
• 将来，図形の種類を増やすときにも有効
52
Figure
Circle
親
子
Rectangle
親
子
クラス Circle, クラス Rectangle が似ている．
共通する機能を、スーパークラス Figure にまとめる．
演習
資料：54 ～ 56
【トピックス】
• クラスの抽象化
53
54
次のページに続く
ここまでは
前のプログラムそのまま
class Figure {
double x;
double y;
String color;
public Figure(double x, double y, String color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}
}
class Circle extends Figure {
double r;
public Circle(double x, double y, double r, String color) {
super(x, y, color);
this.r = r;
}
public void printout() {
System.out.printf("%f %f %f %s¥n", this.x, this.y, this.r, this.color);
}
}
① Java Tutor のエディタで次のプログラムを入れる
55
続き
クラス定義
class Rectangle extends Figure {
double width;
double height;
public Rectangle(double x, double y, double w, double h, String color) {
super(x, y, color);
this.width = w;
this.height = h;
}
public void printout() {
System.out.printf("%f %f %f %f %s", this.x, this.y, this.width, this.height, this.color);
}
}
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Circle x = new Circle(2, 4, 3, "green");
Rectangle a = new Rectangle(6, 4, 1, 2, "blue");
x.printout();
a.printout();
}
}
② 実行し，結果を確認する
56
「Visual Execution」をクリック．そして「Last」をクリック．結果を確認．
「Edit this code」をクリックすると，エディタの画面に戻る
13-5. Java プログラム例
57
配列と繰り返し
58
配列の
組み立て
「y[i] = x[i] * 1.1」を
i の値を変えながら
5回繰り返す
演習
資料：60 ～ 62
【トピックス】
• 配列
• 繰り返し
59
60
① Java Tutor のエディタで次のプログラムを入れ，
実行し，結果を確認する
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
double x[] = {8, 6, 4, 2, 3};
double y[] = {0, 0, 0, 0, 0};
int i;
for(i=0; i<=4; i++) {
y[i] = x[i] * 1.1;
}
for(i=0; i<=4; i++) {
System.out.println(y[i]);
}
}
}
import java.util.Random;
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
int i, a;
for(i=0; i<10; i++) {
a = r.nextInt(100);
System.out.println(a);
}
}
}
疑似乱数を１０個作る
61
標準ライブラリ
java.util.Random のインポート
疑似乱数の生成と
表示を１０回
繰り返し
62
表示を確認
0 から 99 の乱数が 10個
表示される．
② Java Tutor のエディタで次のプログラムを入れ，
実行し，結果を確認する
import java.util.Random;
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
int i, a;
for(i=0; i<10; i++) {
a = r.nextInt(100);
System.out.println(a);
}
}
}
13-1
public class YourClassNameHere {
public static double foo(double a) {
return a * 1.1;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.printf("%f¥n", foo(100));
System.out.printf("%f¥n", foo(150));
System.out.printf("%f¥n", foo(400));
}
}
64
13-2
65
class Circle {
double x;
double y;
double r;
String color;
public Circle(double x, double y, double r, String color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.r = r;
this.color = color;
}
public void printout() {
System.out.printf("%f %f %f %s¥n", this.x, this.y, this.r, this.color);
}
}
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Circle x = new Circle(2, 4, 3, "green");
Circle y = new Circle(8, 10, 1, "blue");
x.printout();
y.printout();
}
}
13-3
class Figure {
double x;
double y;
String color;
public Figure(double x, double y, String color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}
}
class Circle extends Figure {
double r;
public Circle(double x, double y, double r, String color) {
super(x, y, color);
this.r = r;
}
public void printout() {
System.out.printf("%f %f %f %s¥n", this.x, this.y, this.r, this.color);
}
}
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Circle x = new Circle(2, 4, 3, "green");
Circle y = new Circle(8, 10, 1, "blue");
x.printout();
y.printout();
}
}
66
13-4
class Figure {
double x;
double y;
String color;
public Figure(double x, double y, String color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}
}
class Circle extends Figure {
double r;
public Circle(double x, double y, double r, String color) {
super(x, y, color);
this.r = r;
}
public void printout() {
System.out.printf("%f %f %f %s¥n", this.x, this.y, this.r, this.color);
}
}
class Rectangle extends Figure {
double width;
double height;
public Rectangle(double x, double y, double w, double h, String color) {
super(x, y, color);
this.width = w;
this.height = h;
}
public void printout() {
System.out.printf("%f %f %f %f %s", this.x, this.y, this.width, this.height, this.color);
}
}
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Circle x = new Circle(2, 4, 3, "green");
Rectangle a = new Rectangle(6, 4, 1, 2, "blue");
x.printout();
a.printout();
}
}
67
13-5
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
double x[] = {8, 6, 4, 2, 3};
double y[] = {0, 0, 0, 0, 0};
int i;
for(i=0; i<=4; i++) {
y[i] = x[i] * 1.1;
}
for(i=0; i<=4; i++) {
System.out.println(y[i]);
}
}
}
68
13-5 の 2つめ
import java.util.Random;
public class YourClassNameHere {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
int i, a;
for(i=0; i<10; i++) {
a = r.nextInt(100);
System.out.println(a);
}
}
}
69
