【入門】Javaとは?言語の特徴やプログラミングの流れをわかりやすく解説!

【入門】Javaとは?言語の特徴やプログラミングの流れをわかりやすく解説!

これからJavaを学習するプログラミング初心者に向けて、Javaとは一体どんな言語なのか、その誕生と変遷の歴史や、採用されている分野、言語の特徴を解説していきます。

Javaはプログラミング言語の中でもエンジニアからの圧倒的な支持率とシェア率を持ち、言語の人気では常に上位に位置する言語です。

マルチプラットフォームな汎用言語であるJavaで開発されているシステムはWebサービスから業務系システム、組み込み、スマホアプリまで多岐にわたり、様々な分野の開発現場で採用されています。その汎用性の高さから、エンジニアを目指す際にJavaを習得しようと考える人も多いでしょう。

今回はこれからJavaを学習するプログラミング初心者に向けて、Javaとは一体どんな言語なのか、その誕生と変遷の歴史や、採用されている分野、言語の特徴を解説していきます。

Javaとは?

JavaはC言語をベースに開発されたプログラミング言語です。IT市場を牽引するGoogleが開発に用いる三大言語(Java、C++、Python)の一つとしても知られています。

Javaの実行環境の中枢ともいえるJava仮想マシン(JVM)は、サーバーから家電、スマートフォン、デスクトップパソコンなど幅広いプラットフォームの環境の違いを吸収し、プログラムが適切に実行され、実行内容に差異がないように共通動作を実現する機能を備えています。

一度書いたコードが、開発環境とは異なる実行環境でも実行できる構造は、「write once, run anywhere(一度書けばどこでも実行できる)」というJavaの理念を表す機能でもあります。開発現場だけでなく、教育や趣味など様々な場面で使われており高い需要のある言語といえるでしょう。

Javaで開発できるもの:生活と身近なプログラミング言語

Javaで記述されたプログラムは、身の回りの様々なものに使用されています。デスクトップ向けのアプリの他、Webサービスの開発やAndroid向けのスマホアプリ、金融機関の基幹システム、カーナビや家電の組み込み、IoT機器にも採用されています。

WebサービスではGoogleを構築するプログラム群の一つとして使われている他、日本では大手レシピサイトや、ポータルサイト、世界最大級のショッピングサイトなどがあります。

また、Android向けのスマホアプリを開発する主要な四つの言語の一つでもあり、多くのスマホアプリがJavaで開発されています。

COBOLが主流だった金融機関の基幹システムも、Javaに移行しつつあります。有名なところでは、メガバンクの一行が2019年に完了したシステム統合の事例があげられます。その他、日本銀行のRTGS(即時グロス決済)もJavaで構築されています。

また、クロスプラットフォームな性質を活かし、家電などの組み込みソフトウェアを開発する言語としても多くの機種で採用されています。IoT機器やエッジAIの開発にも使用され、生活の身近な場所で活躍している言語です。

Javaのメリット・デメリット

Javaは高い汎用性と環境への非依存性を持つ高性能な言語です。そのため、開発言語として多くのメリットが存在します。一方、Javaでも可能であるが不得手な分野や、開発にかかる工数の多さなど、高性能なプログラミング言語であるために生じるデメリットもあります。

これらのメリット・デメリットについては、目指したい開発の分野にも影響するため、Javaを学ぶ前にしっかりと把握して注意点を踏まえておく必要があります。

Javaのメリット

Javaの最大のメリットは実行環境の自由度の高さにあるといえます。一度書いたコードはJVMを通してどんなコンピュータでも使えるため、プラットフォームを問わず実行できます。

また、コンパイル言語であり、処理速度が速く安定性があるため、基幹システムや組み込みでも使用に耐えることや、仮想マシンの内部で実行するためセキュリティ性が高いことも、重要なシステムを開発する点において大きなメリットといえるでしょう。

その他、世界的に見てもJavaの需要は非常に高く、開発言語として選択される場面が多いことから求人需要も伸び続けており、Javaを習得すると就職ないしフリーランスエンジニアとして仕事に直結させやすいのも魅力の一つです。エンジニアとしてのキャリアパスを描いている人には、Pythonと並んで今おすすめの言語といえます。

Javaのデメリット

汎用性が高く、機能的にも性能が高いJavaですが、一方でこうした言語ならではのデメリットも存在します。

まず、Javaは高性能な分、他のプログラミング言語よりもコーディングに関するルールや難しい記述が多く、習得の難易度は高い部類に入る言語である点があげられます。すでにC++やC#など構文構造が似ている他の言語を習得しているエンジニアであれば決して難しくありませんが、初めてプログラミング言語に触れる場合はオブジェクト指向という考え方を理解するまでに時間がかかるケースが少なくありません。習得難易度が高いため学習時間がかかることで、独学では途中で挫折してしまう人も多いでしょう。

また、Javaは大規模な開発に適している反面、小規模なシステム開発にはあまり向いているとはいえません。Javaのメリットである拡張性を活かしきれず、開発工数のみが増えてしまう可能性があります。

【入門】Javaのプログラミングの基本的な流れ

Javaでプログラミングする時に意識したい点としては、オブジェクト指向の言語であるということがあげられます。オブジェクト指向とは、プログラムの機能や役割を区別し、それぞれ一つずつを部品として考え、組み合わせて一つのプログラムを作り上げる方法です。

これに対し、実行するべき命令や手続きを処理する順に記述していく手続き型という書き方があります。これはハードウェアを直接操作する機械語(低水準語)に近い言語で採用されており、C言語やCOBOLがそれにあたります。

今回は簡単に、Javaのコードがどのように実行ファイルになり、実行されるのかを見ていきましょう。なお、環境構築や実際の記述に必要な構文の解説は、Javaの入門記事もあわせてご確認ください。

Java入門 - JDKやEclipseからサンプルコード実行まで解説

1. コードを記述する

Javaの簡単なコーディングの場合IDE(統合開発環境)を用意する必要はありません。テキストエディタを開き、下記のサンプルコードをコピーペーストして、「test.java」という名前を付けて保存してください。

package helloworld;
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
  System.out.println("Test");
 }
}

2. ソースファイルをコンパイルする

Javaは実行するためにコンパイルが必要になります。1で作成したソースファイルをコンパイルし、Javaの実行ファイルを作成します。

コマンドプロンプトを起動し、以下のコマンドを入力してください。

javac test.java

コンパイルが完了すると、実行ファイルが作成されます。

3. プログラムを実行する

2でコンパイルしたJavaのプログラムを、コマンドプロンプトの上で実行してみましょう。

コマンドプロンプトを起動し、以下のコマンドを実行してください。

java test

画面上に「Test」と表示されれば、無事コンパイルに成功しました。このようにJavaでは、コーディングを行なった後、コンパイルを行ない***.javaという中間ファイルにしてから、javaコマンドでJVMを使用して実行する形をとります。

Javaを習得するとエンジニアとして活躍の場が広がる!

Javaを習得するとエンジニアとして活躍の場が広がる!

Javaは汎用性と安全性の高さから、多くのプラットフォームで採用され、生活に密接しているプログラム言語です。デスクトップやWebアプリだけでなく、家電やIoT機器、カーナビなどの組み込みソフトウェアまで幅広い需要がある、世界屈指の人気言語であるといえます。

こうした背景から、今後も安定した需要があることが予想されます。求人数も常に上位を争うほど多いため、エンジニアとしてのキャリアパスを考えている人には、挑戦して欲しい言語の一つです。

他のプログラミング言語と比較すると習得難易度が高めではありますが、スクールやオンライン学習サービスを活用すれば効率よく学習を進め、挫折しにくい環境を作ることができます。エンジニアを目指す人は、ぜひJavaの習得に挑戦してみてはいかがでしょうか。

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