Javaにおけるクラス定義・クラス階層・継承の概念、
およびUMLクラス図による設計と実装
【学習内容の構成】
• クラス定義と継承：属性・コンストラクタ・メソッド
の定義、スーパークラスからサブクラスへの属性とメ
ソッドの継承
• UMLクラス図：クラスの属性・操作・相互関係（親子
関係、関連）を表現する設計図の記法
• UMLからJavaへの実装：クラス図をもとにしたJava
プログラムの作成
• 前提：Javaの基本データ型、基本的なプログラミング
経験
• 意義：オブジェクト指向設計の理解、設計図とコード
の対応関係の習得
2
GDB online
3
Java などのプログラミング言語の体
験，演習ができるオンラインサービス
http://www.pythontutor.com/
オンラインなので、「秘密にしたいプログラム」を
扱うには十分な注意が必要
③ 「Language」のところで，「Java」を選ぶ
5
6
④ ソースコードを入れる
⑤ 実行．実行結果を確認
「Run」をクリック．
17-1. クラス定義，クラス階層，
継承
7
Java のデータの種類
8
データの種類
基本データ型
サイズ
整数
byte
8 bit
short
16 bit
int
32 bit
long
64 bit
浮動小数
float
32 bit
double
64 bit
文字
char
16 bit
true/false
boolean
・基本データ
・基本データの配列
・クラスに属するオブジェクト: String クラスなど多種
クラス定義
9
オブジェクトの生成を行うメソッドのことを
コンストラクタという
クラス定義の中には，属性の定義（属性名とデータ
型），コンストラクタの定義，その他メソッドの定
義を含める．
クラス階層
クラス階層とは，複数のクラスが親子
関係をなすこと
10
クラスA
クラスB
親
子
クラスD
親
子
クラスC
親
子
継承
• 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
11
クラスの類似性
• 類似した２つのクラス
Ball Circle
属性 属性
x x
y y
color color
r
メソッド
move move
reset reset
12
メソッドの名前も
中身も全く同じとする
r の有り無しが
違う
x, y, color は同じ
クラスの親子関係
クラス名 Ball
属性 x, y, color
メソッド move, reset
13
クラス名 Circle
属性 x, y, color, r
メソッド move, reset
クラス Circle は，親クラスで
あるクラス Ball の属性とメ
ソッドを継承する．
class Ball {
double x;
double y;
String color;
public Ball(double x, double y,
String color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}
public void move(double xx, double
yy) {
this.x = this.x + xx;
this.y = this.y + yy;
}
public void reset() {
this.x = x;
this.y = y;
}
}
class Circle extends Ball {
double r;
public Circle(double x, double y, String color,
double r) {
super(x, y, color);
this.r = r;
}
}
17-2. UML のクラス図
14
UML のクラス図
• プログラム（ソースコード）に関する設計図の書き方の１つ
• クラスと相互関係，クラスの属性，クラスの操作を書く
15
クラス クラス
クラス
クラス
クラス名
属性
操作
UML
• UML は，Unified Modeling Language のこと
• モデリング（構造や，振る舞いや，インタラク
ション）の書き方（表現）の方法を統一すること
16
問いかけ
• クラスの相互関係には何があるのでしょうか？
親クラス・子クラス
関連: あるクラスが，別の
クラスの振る舞いや属性を呼び出す
17
親クラス・子クラス
18
親クラス
子クラス
三角の矢印
関連
19
「人」についてのデータ処理をするとき，
「住所」の属性や振る舞いを呼び出す場合がある
・「住んでいる」：呼び出す理由
・「0..1」や「1」：関連の多重度
関連の多重度
20
人 住所
・１人の「人」には，住所は１つ
・住所は
誰もいなくなっても（引っ越しなど）
記録は残す．同居で複数人いても記録は
まとめない
クラス
21
クラス名
属性
操作
・クラスがどういう
役割を担うか
・メソッド名とタイプ
を 「move: void」
のように書くことも
UMLの特徴
• UML では，書き方（表現）の方法を統一するので，
「人によって書き方の方法が違う」，「使用する
プログラミング言語によって書き方の方法が違
う」ということがない
• クラス，パッケージ，オブジェクト，アクティビ
ティ，ユースケース，ステートチャート，シーケ
ンス，コラボレーションの書き方（表現）の書き
方が統一される
※ この授業では，UMLのクラス図の演習を実施
22
17-3. UML のクラス図に関する実
演・演習
23
演習
資料：25 ～ 26
【トピックス】
• UMLのクラス図
24
次のような画面が出ることがある（初めて使用す
るときなど）
• 新規作成したいので「Create New Diagram」を選ぶ
27
• 種類は「Brank Diagram」を選び、「Create」をクリック
28
編集画面
シェイプの種類
メニュー
ボタン
選択した
シェイプの
プロパティ
全選択： CTRL + A （同時押し）
※ CTRL は「コントロールキー」
削除： メニューの「Edit」の「Delete」
29
アンドゥ：メニューの「Edit」の「Undo」
30
UML図のためのシェイプは「UML」の下
展開
ボタン
スクロール
31
32
UML図のためのシェイプは「UML」の下
クラス
「３段の四角」が使いやすい
33
親クラス・子クラス
マウスで線を引く
種類を選ぶ
34
UML図のためのシェイプは「UML」の下
関連
「Association 1」が使いやすい
「0..1」や「1」は
キーボードで入れる
「+」, 「Text」と操作し
「住んでいる」は，
キーボードで入れる
属性を減らすときは、属
性を選び
右クリックメニューで
「Delete」
35
属性を増やすときは、属
性を選び
右クリックメニューで
「Duplicate」
テキストの
場所は，マウスで
移動できる
次のクラス図を作成しなさい
36
17-4. UML のクラス図からの
Java プログラム作成
37
演習
資料：39 ～ 43
【トピックス】
• UMLのクラス図
• プログラム作成
38
39
次のクラス図の Java プログラムを演習
40
① GDB online のエディタで，次のプログラムを入れる
Address クラス定義
41
② 続けて，次のように入れる
Person クラス定義
42
③ 続けて，次のように入れる
Student クラス定義
43
④ 続けて，次のように入れ，実行し，実行結果を確認する
