Java SE8 Silverに向けた対策-忘れやすい挙動まとめ

覚えきれない部分をまとめてみました。

第1章

パッケージ

パッケージの目的

クラス名が重複するのを避けるため、コンパイラやJVMは「パッケージ名.クラス名」の完全修飾クラス名で扱っている。
パッケージはディレクトリ構造とマッピングしていて、
例えば「jp.co.xxx.sample」という完全修飾クラスは[jp]フォルダ内の[co]フォルダ内の[xxx]フォルダに存在するsampleクラスということになる。

staticインポート

本来、staticなメソッドやフィールドは「クラス.フィールド名」や「クラス.メソッド名」
の書式で、どのクラスに定義されているものなのかを明示しなければならない。
これをフィールドやメソッド名だけで省略表記できるようにしたのがstaticインポート。
staticインポート宣言は以下のように完全装飾クラス名で記述する。

Java

import static jp.co.xxx.sample.num;//sampleクラスのstaticなnum変数をインポート。
import static jp.co.xxx.sample.print;//sampleクラスのstaticなprintメソッドをインポート。

Java

package pake1;
public class p1main {
    public static int num1 = 100;
}

Java

package pake1;
public class p1main2 {
    public static int num2 = 200;
}

Java

package pake2;
import static pake1.p1main2.*;
import pake1.p1main;
public class p2main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(p1main.num1);//100
        System.out.println(num2);//200
    }
}

エントリーポイント

クラス内に複数定義されたメソッドのうち、どのメソッドから処理を始めるのかを決めなくてはならない。
処理を始めるためのメソッドのことをエントリーポイントという。

Java

public static void main(String[] args){
    //処理
}

このうちプログラマが自由に決められるのは引数名の「args」の部分のみ。
エントリーポイントの引数にはString配列型だけでなく、可変長引数のString型も受け取ることができる。

Java

// 引数名を変えた例
public static void main(String[] hogehoge){ //処理  }
// 可変長引数のString型に変えた例
public static void main(String... args){  //処理  }

第2章 データ型の操作

プリミティブ型と参照型の違いについては以下の記事にまとめた。

整数リテラルの記述について

8進数を表す場合は、「067」のように「0」を接頭辞として付ける。
16進数であれば「0x9F」のように「0x」を接頭辞として付ける。
2進数であれば「0b01010101」のように「0b」を接頭辞として付ける。

整数リテラルの表記について

桁数の多い数値リテラルの見やすさを向上するためにアンダースコア「_」を使った数値表記がJava SE7から導入されている。
表記方法については以下の制約がある。

文字リテラルについて

JavaはUnicodeを標準の文字コードとしている。
javaでは’\u30A2’のように「\u」の接頭辞の後ろに16進数で４桁を付け、シングルクォーテーションで囲む。
char型の変数に0～65535までの数値を代入することができる。

変数、メソッド、クラスなどの命名規約について

ガーベジコレクション

使わなくなったオブジェクトを自動的に破棄してくれるJavaの便利な機能。
不要になったゴミ（ガーベジ）と回収（コレクション）するのでガーベジコレクションと呼ばれる。
強制的にガーベジコレクションを呼ぶためには以下の記述をする。

Java

Object = null;
System.gc();

ガーベジコレクションの対象は、参照されなくなったインスタンス。
コンパクション…インスタンスの破棄を繰り返すことで細切れになったメモリをまとめ、大きな空間を確保する機能。

第3章

型変換について

int型の数値をshort型やbyte型に代入する場合、その値が型の範囲内であれば、コンパイルエラーにはならない。
数値を演算するとき、左右のオペランドは同じ型でなければならない。
もしオペランドの型が異なる場合は、小さいほうの型は大きい方の型に自動的に変換される。
※オペランドとは演算対象を指す。

同一性と同値性

同一性とは、複数のオブジェクトが同じインスタンスを参照していること。（同値性を兼ねる。）
同一性であるかどうかは「==」で演算子で判定する。
同値性とは、インスタンスは異なるが、同じ値を持っていること。
同値性であるかどうかはequalsメソッドを使って確認する。
但し、Objectクラスに定義されているequalsメソッドは同一性を確認するものになっている。
何を以って同値と判定するかはプログラマに委ねられているので、オーバーライドして確認する。

コンスタントプール

Stringのインスタンスは、文字列リテラルを記述するだけで作られる。

Java

String a = 'sample';
String b = 'sample';
System.out.println(a == b); //trueが返る。

これはコンスタントプールという仕組みがあるため。
同じ文字リテラルは定数値としてインスタンスとは異なる定数用のメモリ空間に作られ、そこへの参照が
String型変数に代入される。

但し、以下はfalseとなる。

Java

Stirng a = new Stirng("sample");
String b = 'sample';
System.out.println(a == b); //falseが返る。

new演算子を使ってプログラマが明示的に「新しいインスタンスを作る」場合、その都度インスタンスが作られ
それぞれが異なる参照を持つ。
そのためオブジェクトaはインスタンス用のメモリ空間に作られたStringインスタンスへの参照が渡され、
オブジェクトbはコンスタントプールによって定数用のメモリ空間に作られたStringインスタンスへの参照が渡される。

新しいインスタンスでもfalseにならない場合。

例えnewしたとしても、後から値を代入して結果的に文字列が同じになる場合はコンスタントプールを使用する。

Java

public static void main(String[] args) {
   String a = "aaa";
   String b = new String("");
   b = "a"+"a"+"a";

   System.out.println(a == b);//同一性の確認(trueが返る)
   System.out.println(a.equals(b));//同値性の確認(trueが返る)
}

第5章

for文

for文は、初期化文、条件文、更新文と３つの繰り返し処理で構成されている。

while文で中カッコを省略した記述

中カッコを省略して記述した場合、繰り返しの対象となるのは、構文が開始された次の1行のみとなる。
次のコードは「A」を５回出力した後、「B」を１回出力する。

Java

int cnt = 0;
while (cnt++  <5)
System.out.println("A");
System.out.println("B");

但し、do-while文で中カッコを省略した場合は、文を複数記述するとコンパイルエラーとなる。

Java

int cnt = 0;
do
System.out.println("A");//ここでコンパイルエラー。
System.out.println("B");
while (cnt++  <5);

第6章

可変長引数

Java SE5から可変長引数が導入された。

到達不可能なコード

return文の後ろの処理は実行できない。
return文を実行した後に何らかの処理をするようなコードを記述するとコンパイルエラーとなる。

Java

void sample(int num){
    return;
    System.out.println(num);//ここでコンパイルエラー。
}

static領域とヒープ領域

staticで修飾されたフィールドやメソッドは「static領域」と呼ばれる領域に配置される。
それ以外のものは「ヒープ領域」と呼ばれる領域に配置される。
インスタンスが生成されるときは、ヒープ領域ににあるクラス定義に従ってインスタンスが生成される。

コンパイルエラー：あいまいなメソッド呼び出し。

次のコードはオーバーロードの条件を満たしている。
２つのint型を渡した呼び出しは、両方適用出来てしまう。
このような場合、JVMはどちらを呼び出していいかを判断できなくなってしまう。
そのため、JVMは「あいまいなメソッド呼び出し」としてコンパイルエラーを発生させる。

Java

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        test ts = new test();
        System.out.println(ts.calc(2, 3));//ここでコンパイルエラー。
    }

    double calc(double a,int b ){
        return (a+b)/2;
    }

    double calc(int a,double b ){
        return (a+b)/2;
    }
}

コンストラクタと初期化ブロック

すべてのコンストラクタで一部だけ共通の処理がしたい！そんなときは初期化ブロックを用いる。

★1行目にsuper()で2行目にthisが来るパターン。

Java

public class Kodomo extends Oya{
    Kodomo(int x){
        super();
        this(100,200);//コンパイルエラー。
    }

    Kodomo(int x,int y){
    }
}

★1行目にthisで2行目にsuper()が来るパターン。

Java

public class Kodomo extends Oya{
    Kodomo(int x){
        this(100,200);
        super();//コンパイルエラー。
    }

    Kodomo(int x,int y){
    }
}

カプセル化

フィールドはprivateにする。
フィールドを扱うメソッドは必要なものをpublicにする。（必ずしもすべてをpublicにする必要はない。）

第7章 継承

ポリモーフィズム

第7章-問8

Java

class A{
    String val = "A";
        void print(){
            System.out.print(val);
    }
}
class B extends A{
    String val = "B";
}

Java

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        A a = new A();
        A b = new B();
        System.out.print(a.val);//A
        System.out.print(b.val);//A
        a.print();//A
        b.print();//A
    }
}

答え：AAAA

フィールドを参照した場合は、変数の型で宣言された方を使う。
メソッドを呼び出した場合は、メソッド内の指示に従う。

MainクラスでA型のオブジェクトとして変数aがAクラスのインスタンス、
変数bがBクラスのインスタンスを持っています。

BクラスにもvalフィールドやAクラスから継承したprintメソッドがありますが
b.valやb.printを実行すると、「A」が出力されます。
これはなぜかというとvalフィールドやprintメソッドを親クラスであるAクラスで定義しているためです。
親クラスと子クラスで同名のフィールドが定義されている場合、どちらが使用されるかは宣言時の型によって決まります。
変数bはA型なので、b.valやb.printを実行すると「A」が出力されるというわけです。

インターフェース

インターフェース内のメソッド宣言ではヘッダ部分のみしか宣言できない。
処理本体を書くとコンパイルエラー。（中括弧{}含む。）
但し、Java SE8から追加されたstaticメソッド及びdefaultメソッドは処理本体を記述できる。

Java

public interface A {
    void methodA(int x);//OK

    void methodB(int y){//この宣言はコンパイルエラー。
    }

    static int methodC(int z){//staticメソッドはOK
        return z;
    }

    default int methodD(int o){//defaultメソッドはOK
        return o;
    }
}

抽象クラス

抽象クラスとは、抽象メソッドと具象メソッドを保持できるクラスのこと。
抽象メソッドには以下の制約がある。

抽象クラスもインターフェースと同じくメソッドの宣言ではヘッダ部分のみしか宣言できない。
処理本体を書くとコンパイルエラー。（中括弧{}含む。）

Java

public abstract class aaa {
    abstract void methodA(int x);//OK
    abstract void methodB(int x){//コンパイルエラー。
    }
}

第8章

例外処理は以下にまとめた。

try-catch-finally文

第8章-問5

catchブロック内にreturnがあってもfinallyブロックが先に処理される。
処理される順番はcatch→finallyだけど、
returnによって呼び出し元に制御が戻る前にfinallyブロックが先に処理されるということ。

Java

try{
    throw new NullPointerException();
} catch (NullPointerException e){
    return "A";
} finally{
    System.out.println("B");
}
return "C";

答え：BA

第8章-問6

catchブロックとfinallyブロックの両方がreturnをするときはfinallyの値で上書きされる。
（returnするときに戻り値を格納する専用の変数があり、catchブロックの処理を実行すると戻り値の値が10、
finallyブロックの戻り値の値が20に変わるため。）

Java

try{
    throw new RuntimeException();
} catch (RuntimeException e){
    return 10;
} finally{
    return 20;
}

答え：20

第8章-問7

finallyブロックで値を変更しても変数valの値が変わるだけ(20になるだけ)で、戻り値用の変数の値は変わらない。
但し、これはプリミティブ型の場合の話で、参照型の場合は、戻り値用の変数も同じインスタンスを持つため、finallyブロックで値を書き変えることが可能。

Java

int val = 0;
try{
    String[] array = {"A","B","C"};
    System.out.println(array[3]);
}catch (RuntimeException e){
    val = 10;
    return val;
}fially{
    val += 10 ;
}

答え：10

finally文が実行されないのは以下のどれかのパターンに該当するとき

起動パラメータなしでargsを使用した場合の挙動

3行目：要素が0なので0が出力される。
4行目：存在しない要素1にアクセスしたので「java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException」が発生する。

Java

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(args.length);
    System.out.println(args[0]);
}

staticイニシャライザ

インスタンスが生成されるタイミングではなく、クラスがロードされたタイミングに一度だけ呼び出される初期化ブロック。
staticイニシャライザを使用することでstatic変数の初期化が可能になる。

Java

static{
    salaryMap.put(SampleConst.PRESIDENT,SampleConst.PRESIDENT_SALARY);
    salaryMap.put(SampleConst.DIRECTOR,SampleConst.DIRECTOR_SALARY);
    salaryMap.put(SampleConst.EMPLOYEE,SampleConst.EMPLOYEE_SALARY);
}

第9章

Stringクラス

可変なオブジェクトのことを「mutable(可変)」という。
不変なオブジェクトのことを「immutable(不変)」という。
Stringオブジェクトは不変なオブジェクトである。

StringBuilderのappnedメソッドはオーバーロードさまざまな種類の引数を受け取ることができる。

insertメソッドとdeleteメソッドの例※指定したindexに値が挿入(削除)され後ろがずれる。

Java

StringBuilder sb = new StringBuilder("ABCDE");
sb.insert(2,"o");
System.out.println(sb);//ABoCDE
sb.delete(2,3);
System.out.println(sb);//ABCDE

deleteメソッドはindexを渡して値を削除するところに気をつける。indexの2番目から1文字消したいからといって下のようなコードを記述すると実行時エラーになる。

Java

sb.delete(2,1);

LocalDateクラス

LocalDateクラスは日付を扱うためのクラス。

Java

LocalDate a = LocalDate.now();//「2017-07-17」
LocalDate b = LocalDate.of(2017,7,17);//「2017-07-17」
LocalDate c = LocalDate.parse("2017-01-17");//「2017-07-17」
LocalDate d = LocalDate.parse("2017-01-17",DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);//「2017-07-17」

LocalTimeクラス

LocalTimeクラスは時間を扱うクラス。

Java

LocalTime t1 = LocalTime.now();//00:52:15.417
LocalTime t2 = LocalTime.of(0,1,2);//00:01:02
LocalTime t3 = LocalTime.parse("00:10:20");//00:10:20
LocalTime t4 = t3.plusHours(12);//t3の値は「00:10:20」のまま。
//t4の値は「12:10:20」になる。

Durationクラスは時刻の差を扱うクラス。
Durationは”期間”という意味。
betweenメソッドは2つの日時の差を計算し、Durationのインスタンスとして戻すメソッド。

LocalDateTimeクラス

periodクラス

periodクラスは日付の差を扱うクラス。