Javaとは?言語の特徴・メリットやプログラミングの必須知識を解説

2023.06.27

「Java」は、世界で最も人気が高いプログラミング言語のひとつです。
多様なデバイスで同じように動作することや、コーディングの効率性と汎用的な機能性から、業務システムからAndroidアプリ、組み込みシステムまで幅広い分野で活用されています。

今回は、Javaの学習を検討しているプログラミング初心者に向けて、Javaという言語の特徴やメリットについて解説します。
習得を成功させるための具体的なロードマップや、プログラミング作成の流れも紹介するので、初めてのJava学習にお役立てください。

<目次>
1.プログラミング言語「Java」とは?
2.Javaの特徴・注目ポイント
クロスプラットフォームに対応している
オブジェクト指向を重視した言語である
常に需要があるので将来性が非常に高い
3.Javaで開発できるもの・実現できること
業務システムや基幹システム
Androidアプリ
Webサービス
組み込みシステム
IoT機器やエッジAI
4.Javaを習得するメリット・利点
汎用性と性能が高いプログラミング言語である
需要が高いため高単価の案件を獲得しやすい
情報量が多いため初心者でも比較的習得しやすい
5.Javaを習得する際の注意点・デメリット
JVMが稼働しない環境下では使えない
オブジェクト指向を理解する必要がある
6.Javaプログラミングを学ぶためのステップ・ロードマップ
Javaの開発環境をインストールする
基本的な構文や文法を習得していく
オブジェクト指向への理解を深める
データベースなどの応用知識を学ぶ
オリジナルのプログラムを開発する
7.Javaで基本的なプログラミングを行う流れ
STEP1:IDEを起動してソースコードを入力する
STEP2:ソースコードをコンパイルして実行する
STEP3:実行結果を確認してデバッグなどを行う
8.まとめ

 

 

 

1.プログラミング言語「Java」とは?


Javaプログラミング関連画像
Javaプログラミング関連画像

「Java」とは、1995年に誕生したプログラミング言語です。Oracle(オラクル)社が開発・提供しており、現在も積極的な更新が続けられています。

C++を発展させた構造を持つ「オブジェクト指向」であり、セキュリティ性を重視していることや、さまざまな環境で同じように動作することが特徴です。

 

システム開発・Androidアプリ開発・Webサービス開発など、多様な分野でJavaが活用されています。

そのため、Javaは「将来性が高い」といわれており、学習者が多い人気のプログラミング言語です。

 

Javaができるプログラマ・エンジニアを必要としている企業は多いため、Javaを習得することで就職・転職の選択肢が広がります。

ちなみに、名前がよく似ている「JavaScript」という言語は、今回解説するJavaとは異なる言語です。

 

JavaScriptはWebページ開発に特化していて、一方、Javaは幅広い分野に対応できる汎用的なプログラミング言語です。

こうしたJavaとJavaScriptの違いについては、以下の記事で解説していますので参考にしてください。

 

 

 

 

2.Javaの特徴・注目ポイント


Javaプログラミング関連画像
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プログラミング言語Javaの特徴・注目したいポイントとして、以下の3つが挙げられます。

 

クロスプラットフォームに対応している
オブジェクト指向を重視した言語である
常に需要があるので将来性が非常に高い

 

クロスプラットフォームに対応している

Javaは、Windows・Mac・Linuxなど異なるOS上で動作する「クロスプラットフォーム」に対応しているプログラミング言語です。

これは、Javaが「JVM(Java Virtual Machine)」という仮想マシン上で実行されるためです。

 

JVMは、いわばプログラムとデバイスの橋渡し役で、OSによる違いを吸収してくれます。

そのため、JVMが稼働するデバイスであれば、Javaで開発されたプログラムはどのような環境でも動作することができます。

 

一方、クロスプラットフォーム非対応の言語では、OSごとに異なるソースコードを書かないといけません。

しかし、Javaはひとつのソースコードで多くのOSに対応できるため、開発工数の大幅な削減が可能です。

 

 

オブジェクト指向を重視した言語である

「オブジェクト指向」を重視したプログラミング言語であることも、Javaの大きな特徴のひとつです。

オブジェクト指向とは、機能を実装するために必要な要素を細分化し、それらを組み合わせてプログラムを構成する概念です。

 

オブジェクト指向プログラミングは、現実世界に置き換えると理解が深まります。

例えば、机を作るときに、大きな板から切り出して作ろうとすると、失敗する可能性があるうえに修正も困難です。

 

しかし、あらかじめ脚部・天板・支柱などのパーツに分けておけば、それらをボルトで組み立てるだけで完成します。

Javaプログラミングでは、このように「部品を用意してから組み立てる」ことが基本です。

 

一方で、Javaはオブジェクト指向を強制しないため、順番どおりに処理を記載する「手続き型プログラミング」も可能です。

そのため、Javaは多様性があるプログラミング言語だといえるでしょう。

 

 

常に需要があるので将来性が非常に高い

登場してから常に高い需要があることも、Javaの魅力です。

プログラミング言語の需要や人気を調査した「TIOBE Index」によると、2023年時点でJavaのシェアは3位となっています。

 

Javaプログラミング関連画像
Javaプログラミング関連画像

引用:TIOBE Index

 

また、5年ごとの需要の推移を示した表では、Javaの人気が一貫して高いことを示しています。

Javaの上位に位置するプログラミング言語は、C/C++とPythonのみであり、いずれもJavaと並んで「Google三大言語」として有名です。

 

Javaプログラミング関連画像
Javaプログラミング関連画像

引用:TIOBE Index

 

以上の点から、目まぐるしく移り変わる時代でもJavaの人気は根強く、今後も需要の高さは続くと考えられます。

このように、Javaは将来性が高く、学習する価値があるプログラミング言語であるといえるでしょう。

 

 

 

3.Javaで開発できるもの・実現できること


Javaプログラミング関連画像
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Javaで開発できるものは多岐にわたりますが、代表的なものとして以下の5つが挙げられます。

 

業務システムや基幹システム
Androidアプリ
Webサービス
組み込みシステム
IoT機器やエッジAI

 

業務システムや基幹システム

Javaで開発できるものとして、まず「業務システム」や「基幹システム」が挙げられます。

いずれも業務の根幹を支えるために欠かせないシステムで、企業リソースであるヒト・モノ・カネ・情報を管理するためのものです。

 

例えば、金融業界の取引システムや、運送会社の配送システムなどが該当します。

業務システムや基幹システムは、安定して稼働する堅牢性が求められます。

 

Javaはセキュリティ性と保守性が高いプログラミング言語なので、これらのシステムの開発現場で重宝されています。

また、オラクル社のデータベース管理システムである「Oracle Database」がJavaを採用していることも、Javaがシステム開発で大きな優位性がある理由のひとつです。

 

 

Androidアプリ

Javaは、Androidアプリの主要言語のひとつです。Javaは生産性が高いプログラミング言語なので、Androidアプリを効率的に開発できます。

また、世界的に見るとiOSよりAndroidのほうがシェアが高いため(※参考)、Javaができるプログラマ・エンジニアはアプリ開発現場で重宝されるでしょう。

参考:世界40カ国、主要OS・機種シェア状況 【2023年2月】(アウンコンサルティング株式会社)

 

JavaはiOSアプリの開発には向いていないので注意が必要です。

iOSアプリの開発には、Apple社が独自に開発した「Swift」というプログラミング言語が使われています。

 

そのため、iOSアプリのプログラマ・エンジニアになりたい場合は、JavaではなくSwiftを学習する必要があります。

Swiftについては以下の記事で詳しく解説していますので、ぜひ参考にしてください。

 

 

Webサービス

WebサイトやWebアプリなど、Webサービスの開発にもJavaが活用されています。

Webサービスは、ユーザーが見る画面である「フロントサイド」と、動的な処理を行うサーバー側の「バックエンド」の2つの要素から構成されています。

 

それぞれに適したプログラミング言語が異なり、フロントサイドにはHTMLやCSS、バックエンドにはJavaやPHPなどが採用されることが一般的です。

つまり、Javaはユーザーが普段目にすることのない、裏方の重要な部分を担っているということです。

 

大規模なWebサービスほど、実行速度や堅牢性が求められます。

Javaはその両方を満たせるプログラミング言語であるため、Web開発現場でも重宝されています。

 

Webサービスの重要性はこれからも高まり続けると考えられるため、Javaを習得することで就職・転職の選択肢が広がるでしょう。

 

 

組み込みシステム

Javaは、家電製品や電子機器などを動作させるための「組み込みシステム」にも活用されています。

従来の組み込みシステム開発の分野では、ハードウェアのスペックやメモリ容量などの理由から、限られた環境でも動作できるアセンブリ言語やC/C++言語が主流でした。

 

しかし、ハードウェアの進歩にともない、Javaが組み込みシステムの開発現場で採用されるケースが増えています。

後述するように、デバイスとAIを融合させた「エッジAI」の開発にも使われているので、活用範囲は広いといえるでしょう。

 

 

IoT機器やエッジAI

「IoT機器」や「エッジAI」など、最先端の分野でもJavaが活躍しています。

IoTは、あらゆる機器をインターネットに接続することで、優れた利便性を実現するための技術です。

 

例えば、外出先からスマートフォンでエアコンの電源を入れたり、音声で家電を操作したりすることが可能となります。

エッジAIは、デバイスにAIを搭載する技術を指します。

 

例えば、カメラにエッジAIを採用することで、交通量をリアルタイムに計測・モニタリングすることが可能です。

デバイス単体で状況を判断できるため、最先端のAI技術として注目されています。

 

このように、Javaは先進的な分野でも活用されているプログラミング言語なので、将来性が高いといえます。

 

 

 

4.Javaを習得するメリット・利点


Javaプログラミング関連画像
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Javaを習得するメリットとして、以下の3つが挙げられます。

 

汎用性と性能が高いプログラミング言語である
需要が高いため高単価の案件を獲得しやすい
情報量が多いため初心者でも比較的習得しやすい

 

汎用性と性能が高いプログラミング言語である

Javaを学習する大きなメリットは、汎用性と性能が高いプログラミング言語を習得できることです。

JavaはC++をベースに開発された言語で、生産性と開発効率を高めたという特徴があります。

 

便利な機能をまとめた「ライブラリ」も充実しているため、短期間で高機能なプログラムを開発できます。

また、Javaは実行速度が比較的速いうえにセキュリティ性と安定性も高いため、前述したように基幹システムや組み込みなどの分野でも通用します。

 

このように、やりたいことを実現しやすいプログラミング言語なので、学習する価値が高いといえるでしょう。

 

 

需要が高いため高単価の案件を獲得しやすい

Javaはさまざまな分野で活用されているプログラミング言語なので、Javaができるプログラマ・エンジニアは常に需要があります。

需要が高いということは、案件あたりの単価も高い傾向があるということです。

 

特に、IoT機器やエッジAIなど最先端の分野であれば、高単価の案件を獲得できるでしょう。

以上の点から、Javaを習得することで就職・転職の選択肢が広がるため「学んで損はないプログラミング言語」であるといえます。

 

 

情報量が多いため初心者でも比較的習得しやすい

さまざまな分野で高い需要があるJavaは、学習者にとって「習得しやすい」プログラミング言語です。

前述したように、JavaのシェアはC/C++やPythonと並ぶ高さですが、これはJavaを学ぶ人がそれだけ多いことを意味します。

 

だからこそ、Javaに関する書籍やWebサイトから得られる情報量が多く、学習しやすい環境が整っています。

日本語の情報も豊富なので、例えば、プログラムを実行してエラーが出たときや、メソッドの使い方が分からないときも、自分で調べて解決することが可能です。

 

さらに、JavaはC++のような古いプログラミング言語と比べると、言語構造が整備されているため、習得難易度そのものも高くありません。

 

 

 

5.Javaを習得する際の注意点・デメリット


Javaプログラミング関連画像
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Javaを習得する際の注意点・デメリットとして、以下の2つが挙げられます。

 

JVMが稼働しない環境下では使えない
オブジェクト指向を理解する必要がある

 

JVMが稼働しない環境下では使えない

クロスプラットフォームに対応したJavaですが、プログラムの実行にはOSとプログラムの橋渡し役を担う「JVM(Java仮想マシン)」が必要です。

JVMが稼働しない環境下では、Javaで開発したプログラムは動作しません。

 

したがって、Javaのプログラムを配布するときは、ユーザー側のパソコンにJavaの「実行環境(JRE)」をインストールしてもらう必要があります。

また、Javaは仮想マシン上で動くため、基本的にOSが搭載されている環境でなければ動作しない仕様です。

 

例えば、小型の「マイコンシステム」などそもそもOSが搭載されていない環境では、Javaで開発したプログラムは使えません。

 

 

オブジェクト指向を理解する必要がある

Javaは比較的習得しやすいプログラミング言語ですが、それでも「オブジェクト指向」の理解に苦労するケースは少なくありません。

オブジェクト指向プログラミングでは、プログラムを構成する要素を細分化しておく必要があります。

 

言い換えれば、オブジェクト指向の「設計」によって、その後のコーディングのしやすさが変わるということです。

不適切な設計であれば、ソースコードが分かりづらくなったり、予期せぬバグやエラーの原因になったりします。

 

Javaにはオブジェクト指向の言語特有の難しさがあるため、順を追って丁寧に学習していく必要があります。

基本的な概念や考え方を理解し、正しい設計にもとづいてコーディングすることが品質を高めるために欠かせません。

 

 

 

6.Javaプログラミングを学ぶためのステップ・ロードマップ


Javaプログラミング関連画像
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Javaプログラミングを習得するためには、順を追って丁寧に学習を進めていくことが重要です。

そこで、Javaを学ぶためのステップ・ロードマップについて、以下の5つのポイントに分けて解説します。

 

Javaの開発環境をインストールする
基本的な構文や文法を習得していく
オブジェクト指向への理解を深める
データベースなどの応用知識を学ぶ
オリジナルのプログラムを開発する

 

Javaの開発環境をインストールする

Javaのプログラミングを学ぶためには、ソースコードを書いたり実行したりするための「開発環境」が必須です。

どのようなプログラムを作る場合でも、以下の2つは欠かせません。

 

JDK(Java開発キット)
IDE(統合開発環境)

 

「JDK」は、Javaでプログラミングを行うために必要なものです。

実行環境(JRE)に加えて、コンパイラのような開発者向けの要素が含まれています。

 

「IDE」は、ソースコードの入力・実行・動作確認など、プログラミングに必要な機能を集約したソフトウェアのことです。IDEを利用することで、効率的なJavaプログラミングが可能となります。

JDKについては、オラクル社の公式サイトからダウンロードできます。

 

IDEは、IBM社の「Eclipse」が世界中で広く使われています。ただし、Eclipse単体では画面表示を日本語化するのに手間がかかるので「Pleiades All in One」がおすすめです。

Pleiades All in Oneをインストールすることで、自動的に日本語化されたEclipseが使えるようになるうえに、JDKのインストールや環境変数の設定が不要となります。

 

つまり、Pleiades All in Oneだけインストールすれば、すぐにJavaでプログラミングができるようになるということです。

ただし、Androidアプリを開発したい場合は、Androidの開発元であるGoogle社のIDE「Android Studio」が必要なので注意してください。

 

 

基本的な構文や文法を習得していく

Javaの開発環境を構築できたら、Javaの基本的な構文・文法を学びながら、プログラミングに慣れていきましょう。

具体的には、以下のような項目について理解しておく必要があります。

 

クラス
変数
メソッド
データ型
演算子
制御文
オブジェクト指向
インターフェース
ファイル操作
例外処理

 

これらの基本的な概念は、Javaの習得後にプログラム開発の軸となる重要なものです。

理解が浅いままでは、プログラミングが思うように進まなくなってしまうので、参考書やWebサイトなどを利用して丁寧に学んでいきましょう。

 

 

オブジェクト指向への理解を深める

Javaの基本的な知識が身についたら、次はオブジェクト指向に関する理解を深めていきましょう。

Javaで開発したプログラムの拡張性や保守性は、オブジェクト指向の設計によって大きく左右されます。

 

つまり、Javaのプログラマ・エンジニアとして実務で活躍するためには、オブジェクト指向の知識が欠かせません。

簡易的なプログラムを多く作って、以下のような概念に慣れていくことが重要です。

 

継承
カプセル化
ポリモーフィズム

 

これらの概念を駆使してプログラムが作れるようになれば、Javaのプログラマ・エンジニアとしての土台は、ほとんど完成されたといっても過言ではないでしょう。

 

 

データベースなどの応用知識を学ぶ

Javaに限らずプログラミング言語を学ぶ際は、「データベース」や「フレームワーク」などの応用知識を身につけることも重要です。

データベースは、一定の形式で整理されたデータの集合体を操作するための仕組みです。

 

例えば、顧客情報を氏名・住所・電話番号などの項目ごとに整理したり、商品情報を商品コードで分類したりすることができます。

データベースを操作するための言語である「SQL」について学んでおくと、よりハイレベルなプログラマ・エンジニアとして活躍しやすくなります。

 

また、フレームワークは、プログラムの土台として提供されている、いわばテンプレートのようなものです。

すべてを自分でゼロからコーディングしようとすると、膨大な工数がかかってしまいます。

 

そこでフレームワークを利用することで、効率的なプログラム開発が可能となります。

フレームワークにはさまざまな種類があるので、主要なフレームワークについて理解しておくと実務に役立つでしょう。

 

 

オリジナルのプログラムを開発する

身につけた知識を定着させるためには、オリジナルのJavaプログラムを開発することが重要です。

例えば、簡易的なデータ管理システムやゲームなど、小規模でJavaの知識を活かせるものが望ましいです。

 

ソースコードの見やすさと簡潔さにも意識を向けると、プログラミングがより上達しやすくなります。

また、オリジナルのプログラムを複数作成しておくと、就職や転職の際に「ポートフォリオ」として提示することもできます。

 

多くのIT系企業では、プログラマやエンジニアとして必要なスキルがあるか判断するために、ポートフォリオの提出が求められます。

良質なプログラムを提示できれば、有利なポジションを確保しやすくなるでしょう。

 

就職・転職で欠かせないポートフォリオ作成のコツについては、ぜひ以下の記事を参照してください。

 

 

 

 

7.Javaで基本的なプログラミングを行う流れ・ステップ


Javaプログラミング関連画像
Javaプログラミング関連画像

基本的なJavaプログラミングは、以下の3つのステップで行います。

 

STEP1:IDEを起動してソースコードを入力する
STEP2:ソースコードをコンパイルして実行する
STEP3:実行結果を確認してデバッグなどを行う

 

STEP1:IDEを起動してソースコードを入力する

まずは、パソコンにインストールした「Eclipse」などのIDE(統合開発環境)を開き、必要に応じてJavaのプロジェクトを作成します。

そのうえで、機能を実装するためのソースコードを入力します。Eclipseの場合は、以下のような画面となります。

 

Javaプログラミング関連画像
Javaプログラミング関連画像

 

なお、EclipseのようなIDEを使用すると、ソースコードが要素ごとに色分けされるので、視覚的に分かりやすくなります。

さらに、構文や文法に誤りがある部分は、警告が表示されるので実行前に修正することが可能です。

 

 

STEP2:ソースコードをコンパイルして実行する

ソースコードを入力したら、IDE上でコンパイルと実行を行います。

Eclipseの場合は、プログラムがエラーなく実行されると、以下のようにコンソール画面の実行結果が表示されます。

 

Javaプログラミング関連画像
Javaプログラミング関連画像

 

なお、ソースコードに文法ミスや誤りがある場合は、プログラムが実行されません。

その場合は、表示された警告やエラーを参考にして、問題がある部分を修正しましょう。

 

 

STEP3:実行結果を確認してデバッグなどを行う

プログラムの実行後は、正しい結果が表示されているかどうか、必ず確認しましょう。

実行結果がおかしい場合や、例外などのエラーメッセージが表示される場合は、ソースコードのどこかにバグがあります。

 

EclipseなどのIDEには、バグやエラーの原因を特定するための「デバッグ機能」が搭載されており、プログラムの流れや変数の値の変化などを確認できます。

問題点を特定できたら、ソースコードを修正して再度実行し、結果を確認してください。

 

Javaプログラミングは、基本的に以上の流れで行います。

これからJavaの学習を始める方は、このステップを意識して、書籍やWebサイトなどのサンプルプログラムを実行してみてください。

 

特にデバッグは、正しいプログラムを作るために欠かせない工程です。

初心者の段階から意識的に行うことで、効率的で安全なJavaプログラミングができるようになるでしょう。

 

 

 

 

8.まとめ


プログラミング言語「Java」は、その汎用性・機能性・安全性の高さから、さまざまな分野で活用されています。

AndroidアプリやWebサービスのように私たちの身近にあるものから、業務システムやエッジAIのような高度なものまで、幅広い需要に応えることができるのがJavaの魅力です。

 

今後もJavaの需要と人気は高い状態が続くと予想されるため、Javaを学習する価値は高いといえます。

これからプログラマ・エンジニアを目指す人は、Javaを習得することで就職や転職の選択肢が広がるでしょう。

 

Javaの学習に役立つプログラミングスクールについては、以下の記事を参考にしてください。

 

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