Javaをはじめよう！第1回~Javaの基礎知識について~

2015/11/16

はじめに

これまでは、データベースの基礎知識について紹介していきました。前回でデータベースの基礎知識の説明は終わりましたので、
今回からはJavaについて触れていきます。
まずは文法などの前に、Javaの仕組みとJava最大の特徴であるオブジェクト指向について簡単に説明していきます。

Javaの仕組み

中間言語方式

Javaの最大の特徴は「一度記述したプログラムを。そのままどのような環境でも動作させる事ができる」事です。Javaを作ったSunMicrosystems社（米国）では、「Write Once,Run Any Where」という言葉で紹介されます。

では、何故Javaはどのような環境でも動作させることができるのでしょか。
Javaはプログラミング言語ですが、マシン依存の機械語を出力させるものではありません。
まず、Javaコンパイラーが（JDKではjavacコマンド）Javaの実行用コマンドであるJavaバイトコードを生成します。そして、それを各プラットフォーム（OSの種類や、環境、設定の事）に合わせて変換する「Java仮想マシン(Java VM)」と呼ばれるインタプリター（JDKではJavaコマンド）を通してネイティブコード（機械語）へ変換し実行されます。
このような仕組みを中間言語方式といいます。

中間言語方式の図

Javaでは中間言語方式を採用しているので、理論上Javaインタプリターさえマシン上にあれば、基本的にはどのようなマシンの上でも、同一のコードで同一の動作ができるのです。（Sunが開発した純正のインタプリターだけでなく、他社が開発したインタプリターもあるため、実際には多少の違いが現れる場合もあります。）
また、インタプリターは変換を行いながら実行しますので、他のプログラミング言語に比べるとJavaは処理速度が少し遅いといえます。しかし、最近のパソコンは処理速度が著しく向上しているため速度の不満を感じる事はほとんどありません。

オブジェクト指向

Javaのもう一つの特徴であるオブジェクト指向について触れていきます。

オブジェクト指向とは簡単にいうと、プログラムの部分的な再利用がしやすくなっている事です。再利用することにより、新たに似たようなプログラムを1から作成する必要がなくなります。例えるなら、鯛焼きや今川焼きのようなものです。

鯛焼きや今川焼きを作るときにはまず鋳型を作ります。そしてその型に生地を流し込み、中身を入れ、最後に皆さんが食べる出来上がりの状態になります。この鋳型の部分がオブジェクト指向でいう再利用が可能な部分で、大本の形は変わらないけれど、その中に入れる具を変換させることによって違うものが出来上がります。
プログラムに置き換えると再利用が可能な部分を別に記述し、処理内容を変化させることによって、違う結果を導き出すプログラムを作成する事ができます。Javaはこのオブジェクト指向にとっかしたプログラミング言語として知られています。

ガーベッジコレクション

ガーベッジコレクションとは、OSのメモリ管理機能の一つで、プログラムが使用しなくなったメモリー領域を開放して、利用可能なメモリー情報を増やす技術の事をいいます。Java言語の実行環境（JVM)では、このガーベッジコレクションの機能を持っています。
詳しくは追って紹介いたします。ガーベッジコレクションを実行するためにの機能として、ガーベッジコレクターがあります。ガーベッジコレクターとは、プログラムが使用しなくなったメモリーや使用しているプログラムの領域の隙間を探して開放してくれる機能です。
この2つの機能により、Java言語では、プログラマー自身がメモリ管理を行わなくてもいいように設計されています。

さいごに

今回はJavaの仕組みや特徴について紹介いたしました。次回は実際のプログラムの仕方について触れていきます！