知っておくべきこと

1. 命名に関して

   対象	慣習	例
   クラス名	名詞、先頭大文字、単語区切り大文字	MyClass
   フィールド名	名詞、先頭小文字、単語区切り大文字	myBook
   定数※	名詞、全て大文字、単語は_で繋ぐ	MY_SAMPLE
   メソッド名	動詞、先頭小文字、単語区切り大文字	findByID
   	値取得（getter）	getXxxx
   	判定（boolean）	isXxxx
   	値設定（setter）	setXxxx

   ^※マジックナンバー（意味の分からない数値）を使わず、名前付き定数（static final）や列挙型（enum）を使う
2. assert

   　プログラムの前提条件をチェックし、プログラムの正しい動作を保証するための機能。

   assert trueになるべき条件;
   assert trueになるべき条件: メッセージ;
   

   • 条件がtrueのとき、assert文の次の文に制御が移る
   • 条件がfalseのとき、AssersionErrorが発生し、プログラムは停止する
     メッセージがないときはデフォルトのメッセージが表示され、
     メッセージがあるときはデフォルトのメッセージとそのメッセージが表示される
   • メッセージはSystem.out.println()の()内と同様に書き、標準エラー出力に出力される

     例：
     long fact(long n)
     {
     	assert n >= 0: "n = " + n + "（負の階乗は未定義）";
     	if( n == 0 )
     		return( 1 );
     	else
     		return( n * fact(n-1) );
     }
     

   • 実行時に-eaオプション（enable assertions）をつけなければ有効に機能しない
     > java -ea Fact1
   • AssersionErrorが発生しなくなるまでデバックしなければならない！
3. String toString()

   　System.out.println(オブジェクト);でインスタンスの詳細が分かるように、public String toString()メソッドを全てのクラス宣言で、フィールドの値を文字列に変換するように、定義しておく！

4. javadoc

   　ドキュメント生成ツールであり、Javaソースプログラムから特定の情報を抽出し、そのドキュメントをHTML形式で生成する。Java APIもjavadocで生成されている。

   • デフォルトでは public もしくは protected なメソッド・フィールド・コンストラクタが抽出され、ドキュメントに掲載される
   • ドキュメンテーションコメントはコメントの一種であり、/**で始まり*/で終わる
   • メソッド等の宣言の直前に挿入すると、その説明文としてドキュメントに掲載される
   • ドキュメンテーションコメント用のタグがある
     • @param 引数名 引数の説明
     • @return 戻り値の説明
     • @see 関連項目
     • @exception 例外クラス名 説明
     • @author 著者
     • @version バージョン

     例：
     import java.io.*; // おまじない
     
     /**
      *	階乗を求めるプログラム
      *	@author  出口　弘
      *	@version 2.1
      */
     class Fact1
     {
     	/**
     	 *	キー入力された整数の階乗を計算して画面に表示する
     	 *	@see  java.lang.Long#parseLong
     	 */
     	public static void main(String args[]) throws IOException
     	{
     		String str;
     		long n;
     
     		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
     
     		System.out.print("整数を入力して下さい：");
     		str = br.readLine();
     		n = Long.parseLong(str);
     		System.out.println(n + "の階乗は" + fact(n) + "です。");
     	}
     
     	/**
     	 *	階乗を求めるメソッド再帰版
     	 *	@param	n	非負整数
     	 *	@return	階乗
     	 */
     	static long fact(long n)
     	{
     		assert n >= 0: "n = " + n + "（負の階乗は未定義）";
     		if( n == 0 )
     			return( 1 );
     		else
     			return( n * fact(n-1) );
     	}
     }
     // end of Fact1.java
     

   • コメント中にHTMLタグを挿入してもかまわない
   • javadocコマンドには種々のオプションがある
     > javadoc -d h -package -author -version Fact1.java
     -dで書き出しディレクトリを指定しておかないとソースやクラスファイルと同じ場所に大量のファイルが出来てしまう！
5. JAR（Java ARchive）

   　複数のクラスファイルやその他のファイルをまとめて１つにして圧縮したファイル形式。

   • jarコマンドオプション

     オプション	意味	説明
     c	create	アーカイブを新規作成する
     t	table	アーカイブの内容を一覧表示する
     x	extract	指定の (またはすべての) ファイルをアーカイブから抽出する
     u	update	既存アーカイブを更新する
     v	view	標準出力に詳細な出力を生成する
     f	file	アーカイブファイル名を指定する
     m	manifest	指定のマニフェストファイルからマニフェスト情報を取り込む
     0	zero	格納のみ。ZIP 圧縮を使用しない
     M	Manifest	エントリのマニフェストファイルを作成しない
     i	index	指定の jar ファイルのインデックス情報を生成する
     C	Cd	指定のディレクトリに変更し、以下のファイルを取り込む

     A.class、B.classを、新規作成したJARファイルAB.jarに格納する
     > jar cf AB.jar A.class B.class
     JARファイルAB.jarに格納されているファイル一覧を表示する
     > jar tf AB.jar
     JARファイルAB.jarに格納されているファイルを抽出する
     > jar xf AB.jar
   • マニフェストファイル

     　マニフェストファイルは、JARファイルに格納されているファイル情報を記述したファイルで、 マニフェストファイルmanifest.txtに、 「Main-Class: A」 と書いて、JARファイルに取り込んでおけば、JARファイルを、Aクラスのmainメソッドから、直接実行できる。

     JARファイルに、マニフェストファイルを取り込んで、クラスファイルを格納する
     > jar cfm AB.jar manifest.txt A.class B.class
     JARファイルの実行
     > java -jar AB.jar
6. オブジェクト指向開発手順
   • プログラミングの手順
     1. コンピュータに行なわせたいことを理解する
     2. 理解したことを説明できるレベルまで整理する
     3. コンピュータにわかる言葉へ翻訳する
   • オブジェクト指向設計の発想は現実世界のシミュレーション
     • 手続きによる構造化からオブジェクト指向へ
       機械語→アセンブラ→手続き型→構造化→モジュール指向→オブジェクト指向
       
     • オブジェクト指向の三本柱
       • 抽象データ型（abstract data type）
       • 継承（インヘリタンス：inheritance）
       • 多態（ポリモルフィズム：polymorphism）
     • 抽象データ型（abstract data type）：データの抽象化
       • データを抽象化する：データをそれに対して適用できる操作の集合で定義すること
       • C++では...データ(構造体)＋アルゴリズム(関数)＝オブジェクト(クラス)
         
       • Javaのクラス＝フィールド（メンバー変数）＋メソッド（メンバー関数）
       • 抽象データ型：「Xに対して何ができるか」で定義したX
       • Javaのinterfaceは抽象データ型を直接サポート
     • オブジェクト指向とそのメリット
       • データ（属性）と手続き（操作）をオブジェクトとしてカプセル化（一体化して隠蔽）する
       • オブジェクトはメッセージ（依頼）によって活動（動作）する
       • オブジェクトとその間のメッセージのやりとり（協調関係）としてシステムを表現する
         
       • 対象世界（ドメイン）を分かりやすく表現できる
         • ドメインの仕組みを写し取って、ソフトウェアとして実行してしまう
       • 再利用性が高い
         • プログラムコード（クラス）レベル
         • ソフトウェア部品（コンポーネント）レベル
         • アプリケーション（フレームワーク）レベル
         • 分析・設計ノウハウ（パターン）レベル
         • 業務・領域知識（ドメインモデル）レベル
       • 保守、変更、拡張、機能追加が容易
         • カプセル化、継承、ポリモルフィズム
     • 簡単？なモデリングの手順
       1. 現実世界の分析
       2. 役割分担の明確化→クラス
       3. 具体的な登場人物や事物→インスタンス（オブジェクト）
       4. オブジェクトの協調動作のきっかけ→メッセージパッシング
       5. メッセージ（依頼）を受けたオブジェクトの振る舞い・動作「操作」→メソッド
       6. オブジェクト固有の性質・状態「属性」→フィールド
       • やりたいことを書き出してみる←「記述できないものは実現できない！」
       • 名詞を抜き出せば、物（オブジェクト）または状態や属性（フィールド）の候補に
       • 動詞を抜き出せば、振る舞いや操作（メソッド）の候補に
       • 状態や属性はオブジェクト自身が保有
       • 状態や属性の問合せに応じる操作をオブジェクトに持たせておく
       • クラスはオブジェクトの設計図（どのような状態・属性、操作を持っているのか）
       • モデリングに正解は無い！
       • モデリングに絶対的な手法は無い！

   ウォーターフォール（waterfall）モデルの開発工程 要求定義／要件定義・・・Why 顧客が求めている機能や性能を引き出し、システムが備えるべき要件を定義する 外部設計・・・What 定義された要件に沿って、システムが持つべき機能を定める 内部設計・・・How 外部設計で定義した機能の具体的な実現方法を定める コーディング（単体テストを含む） 内部設計に沿ってプログラムを製造する テスト（結合テスト／総合テスト） 製造したプログラムが設計どおりに動作するかどうかを確認し、不具合があれば修正する 運用 完成したシステムを稼動させ、必要に応じて不具合の修正や簡易な機能の追加を行う 上流工程から下流工程へと、後戻りせずに、順番に開発を進める 不具合が最後の工程であるテストを行うまで見つからないことが多い 手戻りが大きい（ハイリスク）

   • スパイラルモデル
     • 分割された小さい単位で製品の開発（分析／設計／実装／テスト）を行い、 そこで出た問題に対処するように次のサイクルに反映して、少しずつ作成していく
     • プロトタイピング（実際に動く見本）によって、分析や設計での不具合の混入を防ぎ、リスクを軽減する
     • オブジェクト指向モデルでは、システムをコンポーネントに分割し、 分割した部分の組み合せを単位として要求定義／分析／設計／実装／テストを繰り返して開発を進める
     • 独立したオブジェクトという単位、オブジェクトを組み合わせた独立したコンポーネントという機能単位でシステムを組み上げていくので反復型との相性が良い
   • ユニファイドプロセス（Unified Process）

     コアワークフロー 要求定義（requirement capture） 顧客の言語でシステムの機能を記述する 分析（analysis） システムの構造を定義 設計（design） 分析で得られたシステムの構造をより現実的なファクタを加味して具体化 実装（implementation） プログラミング作業 テスト（test） テストケースを実行してテストを行なう 開発フェーズ（各フェーズ毎にワークフローを繰り返す） 方向付け（inception） 合意形成 推敲（elaboration） アーキテクチャ決定、ベースコンポーネント作成 作成（construction） サービスコンポーネントの作成、組み上げ 移行（transition） システムをユーザ環境に適合

     • UML（Unified Modeling Language）を使う

       	定義内容	図の名称	用途
       論理 モデル	問題領域構造 システム仕様 システム構造	クラス図	システムを構成するクラスとクラス間の関係（汎化、関連、集約）を定義
       		オブジェクト図	クラスが実際にオブジェクトとしてインスタンス化（実体化）された場面の関係を表現
       	システム機能 振る舞い 協調	ユースケース図	アクター（システムのユーザ）とサービスの関連からシステム要求を表現
       		シーケンス図	オブジェクト間のメッセージのやりとりを時系列で表現
       		コラボレーション図	オブジェクト間の関係（メッセージのやりとり）を空間的に表現
       	状態／イベント ワークフロー	ステートチャート図	インスタンスやシステム全体の振る舞いを状態と遷移によって表現（状態遷移図）
       		アクティビティ図	アクティビティのフローを表現（フローチャート、データフロー図）
       物理 モデル	モジュール・ファイル	コンポーネント図	システムの物理的なインプリメンテーションを表現
       	動作環境	デプロイメント図	システム動作時のコンフィグレーションを表現

       
7. 関係
   • is-a関係
     • 「犬は動物である」という関係
     • 継承（inheritance）に起因する（「犬は動物の性質を全て持っている」）
     • サブクラスのオブジェクトはスーパークラス型で宣言した変数で扱うことができる
       
     • 数学の集合の包含関係とは表現の仕方が違うので注意せよ！
     • インターフェイスと実装クラスの関係もis-a関係
     • 実装クラスのオブジェクトはインターフェイス型で宣言した変数で扱うことができる
       
   • has-a関係
     
     • 「自動車はタイヤを持っている」という関係
     • インスタンス変数で表すことができる
       
   • 汎化（generalization）
     
     • is-a関係にないクラスを継承で実現してはいけない！
       
8. 参考Web
   • オブジェクト指向分析/設計概論
   • JavaプログラマのためのUML事始め
   • 頑健なJavaプログラムの書き方