はじめに (対象読者・この記事でわかること)

この記事は、Javaプログラミングを学び始めたばかりの初学者や、クラスとオブジェクトの基本的な概念を理解し始めた方を対象としています。特に、「別のクラスに書かれたメソッドをどうやって自分のクラスから使えばいいんだろう？」と疑問に感じている方にとって役立つ内容を目指しました。

この記事を読むことで、Javaにおいて同じパッケージ内に存在する別のクラスのメソッドを呼び出すための基本的な二つの方法（インスタンスメソッドの呼び出しとstaticメソッドの呼び出し）が明確に理解できるようになります。これにより、よりモジュール化された、整理されたコードを書くための第一歩を踏み出し、コードの再利用性を高める基礎を身につけることができるでしょう。

前提知識

この記事を読み進める上で、以下の知識があるとスムーズです。 * Javaの基本的な文法（変数、データ型、if文、for文など） * クラスとオブジェクトの基本的な概念（クラスとは何か、オブジェクトとは何か） * メソッドの定義と呼び出しの基本（メソッドの書き方、引数、戻り値）

Javaのパッケージとクラスの基本構造

Javaでは、コードを整理し、管理しやすくするために「クラス」と「パッケージ」という概念が非常に重要です。

まず「クラス」は、プログラムの設計図のようなものです。データ（フィールド）と振る舞い（メソッド）を一つにまとめることで、現実世界の「モノ」や概念をプログラム上で表現します。例えば、「車」というクラスには「色」というデータや「走る」という振る舞いを定義できます。

次に「パッケージ」は、関連するクラスやインターフェースをまとめるための「フォルダ」のようなものです。たくさんのクラスを作成していくと、名前の衝突が起きたり、どれがどのクラスなのか分からなくなったりすることがあります。パッケージを使うことで、これらの問題を解決し、コードの構造を明確に保つことができます。例えば、com.example.myapp.models のように階層的に名前をつけることで、models パッケージにはアプリケーションのデータモデルに関するクラスが格納されている、といったことが一目でわかります。

この記事では、特に「同じパッケージ内に存在する、異なるクラス間でメソッドをどのように利用するか」に焦点を当てて解説していきます。これにより、複数のクラスが連携して一つの機能を実現する、より複雑なプログラムの基礎を理解することができます。

同じパッケージ内のクラスメソッド呼び出し詳解：インスタンスとStatic

それでは、実際に同じパッケージ内にある別のクラスのメソッドを呼び出す具体的な方法を見ていきましょう。Javaには、大きく分けて「インスタンスメソッドの呼び出し」と「staticメソッドの呼び出し」の2つのパターンがあります。

インスタンスメソッドの呼び出し

インスタンスメソッドは、特定のオブジェクト（インスタンス）に属するメソッドです。このメソッドを呼び出すには、まずそのクラスのインスタンスを生成する必要があります。インスタンスとは、クラスという設計図から作られた具体的な「モノ」のことです。

ステップ1：インスタンスメソッドを持つクラスの定義

まず、呼び出される側のクラスと、その中にインスタンスメソッドを定義します。

Java

// package sample_package; と仮定
package com.example.app; // 例えばこんなパッケージ名

public class Calculator {
    // インスタンスフィールド（この例では不要だが、インスタンスに属するデータ）
    private String name = "Default Calculator";

    // インスタンスメソッド
    public int add(int a, int b) {
        System.out.println(name + ": Adding " + a + " and " + b);
        return a + b;
    }

    public int subtract(int a, int b) {
        System.out.println(name + ": Subtracting " + a + " and " + b);
        return a - b;
    }

    public void setName(String newName) {
        this.name = newName;
    }
}

このCalculatorクラスは、addとsubtractという2つのインスタンスメソッドを持っています。これらのメソッドは、Calculatorのインスタンスが持っているnameフィールドにアクセスできます。

ステップ2：別のクラスからインスタンスメソッドを呼び出す

次に、同じパッケージ内の別のクラス（例えばMainApp）からCalculatorクラスのインスタンスメソッドを呼び出します。

Java

// package sample_package; と仮定
package com.example.app; // Calculatorと同じパッケージ

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. Calculatorクラスのインスタンス（オブジェクト）を生成
        // 「new Calculator()」で新しいCalculatorオブジェクトを作成し、
        // その参照をcalcという変数に代入します。
        Calculator calc = new Calculator(); 

        // 2. インスタンスメソッドの呼び出し
        // calcオブジェクトを使ってaddメソッドとsubtractメソッドを呼び出します。
        int sum = calc.add(10, 5);
        System.out.println("Sum: " + sum); // 出力: Sum: 15

        int difference = calc.subtract(10, 5);
        System.out.println("Difference: " + difference); // 出力: Difference: 5

        // 別のインスタンスを生成して、それぞれ独立した状態を持つことも可能
        Calculator scientificCalc = new Calculator();
        scientificCalc.setName("Scientific Calculator");
        int result = scientificCalc.add(20, 30);
        System.out.println("Another Sum: " + result); // 出力: Another Sum: 50
    }
}

解説: 1. Calculator calc = new Calculator(); これはCalculatorクラスの新しいインスタンスを作成する最も重要な行です。newキーワードを使ってオブジェクトを作成し、そのオブジェクトへの参照をcalcという変数に代入しています。 2. int sum = calc.add(10, 5); calcというインスタンスを通して、Calculatorクラスに定義されたaddメソッドを呼び出しています。このように、インスタンスメソッドは必ず特定のインスタンスに紐付いて呼び出されます。

Staticメソッドの呼び出し

Staticメソッドは、インスタンスメソッドとは異なり、特定のオブジェクトに属しません。代わりに、クラスそのものに属するメソッドです。そのため、インスタンスを生成することなく、クラス名を使って直接呼び出すことができます。ユーティリティ的な機能や、オブジェクトの状態に依存しない処理にstaticメソッドはよく使われます。

ステップ1：Staticメソッドを持つクラスの定義

まず、呼び出される側のクラスと、その中にstaticキーワードを付けてstaticメソッドを定義します。

Java

// package sample_package; と仮定
package com.example.app; // Calculatorと同じパッケージ

public class MathUtils {
    // staticフィールド（この例では不要だが、クラスに属するデータ）
    public static final double PI = 3.14159;

    // staticメソッド
    public static int multiply(int a, int b) {
        System.out.println("Multiplying " + a + " and " + b);
        return a * b;
    }

    public static double divide(double a, double b) {
        if (b == 0) {
            System.err.println("Error: Cannot divide by zero.");
            return Double.NaN; // Not a Number
        }
        System.out.println("Dividing " + a + " by " + b);
        return a / b;
    }

    public static double getCircleCircumference(double radius) {
        return 2 * PI * radius;
    }
}

このMathUtilsクラスは、multiplyとdivideという2つのstaticメソッドを持っています。また、PIというstaticフィールドも定義されています。

ステップ2：別のクラスからStaticメソッドを呼び出す

次に、同じパッケージ内の別のクラス（例えばMainApp）からMathUtilsクラスのstaticメソッドを呼び出します。

Java

// package sample_package; と仮定
package com.example.app; // MathUtilsと同じパッケージ

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        // Staticメソッドの呼び出し
        // MathUtilsクラス名を使って直接multiplyメソッドとdivideメソッドを呼び出します。
        int product = MathUtils.multiply(8, 4);
        System.out.println("Product: " + product); // 出力: Product: 32

        double quotient = MathUtils.divide(10.0, 3.0);
        System.out.println("Quotient: " + quotient); // 出力: Quotient: 3.3333333333333335

        double circumference = MathUtils.getCircleCircumference(5.0);
        System.out.println("Circumference of a circle with radius 5: " + circumference);
        // 出力: Circumference of a circle with radius 5: 31.4159

        // Staticフィールドへのアクセスもクラス名経由
        System.out.println("Value of PI: " + MathUtils.PI);
    }
}

解説: 1. int product = MathUtils.multiply(8, 4); MathUtilsというクラス名そのものを使って、multiplyメソッドを呼び出しています。newキーワードを使ってMathUtilsのインスタンスを作成する必要はありません。

よくある落とし穴と解決策

同じパッケージ内のクラスメソッドを呼び出す際に、初学者が陥りやすい問題点と、その解決策をいくつか紹介します。

ハマった点1: Non-static method cannot be referenced from a static context エラー

状況: mainメソッド（これはstaticメソッドです）の中から、別のクラスのインスタンスメソッドを直接（インスタンス化せずに）呼び出そうとした場合によく発生します。

Java

// 間違った例
package com.example.app;

class MyClass {
    public void instanceMethod() {
        System.out.println("これはインスタンスメソッドです。");
    }
}

public class ErrorApp {
    public static void main(String[] args) {
        // エラー！MyClassはインスタンス化されていない
        MyClass.instanceMethod(); // コンパイルエラーが発生します
    }
}

解決策: インスタンスメソッドを呼び出すには、必ずそのクラスのインスタンスを生成してから呼び出す必要があります。

Java

// 正しい解決策
package com.example.app;

class MyClass {
    public void instanceMethod() {
        System.out.println("これはインスタンスメソッドです。");
    }
}

public class CorrectApp {
    public static void main(String[] args) {
        // MyClassのインスタンスを生成
        MyClass myObject = new MyClass(); 
        // インスタンスを使ってメソッドを呼び出す
        myObject.instanceMethod(); 
    }
}

ハマった点2: Cannot find symbol エラー (クラス名やメソッド名のスペルミス、あるいは存在しないメソッドの呼び出し)

状況: クラス名やメソッド名を間違って記述した場合、あるいはアクセス修飾子（privateなど）によって外部からアクセスできないメソッドを呼び出そうとした場合に発生します。同じパッケージ内であればimport文は不要ですが、名前のスペルミスはよくある原因です。

解決策: * 呼び出そうとしているクラス名とメソッド名が正確に記述されているかを確認してください。大文字・小文字も区別されます。 * 呼び出そうとしているメソッドが、そのクラスに実際に定義されているか確認してください。 * アクセス修飾子がprivateになっているメソッドは、同じクラス内からしか呼び出せません。publicやprotected、あるいはデフォルト（何も指定しない）アクセス修飾子を持つメソッドであれば、同じパッケージ内からアクセス可能です。

ハマった点3: インスタンスのnull参照によるNullPointerException

状況: インスタンスを生成するつもりが、変数にnullが代入されたままメソッドを呼び出そうとした場合。

Java

// 間違った例
package com.example.app;

class Greeting {
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello!");
    }
}

public class NullPointerApp {
    public static void main(String[] args) {
        Greeting greeting = null; // nullが代入されたまま
        greeting.sayHello(); // ここでNullPointerExceptionが発生します
    }
}

解決策: メソッドを呼び出す前に、必ずインスタンスが正しく生成されていることを確認してください。

Java

// 正しい解決策
package com.example.app;

class Greeting {
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello!");
    }
}

public class CorrectNullPointerApp {
    public static void main(String[] args) {
        Greeting greeting = new Greeting(); // 必ずインスタンスを生成
        greeting.sayHello(); 
    }
}

まとめ

本記事では、Javaプログラミングにおいて、同じパッケージ内に存在する別のクラスのメソッドを呼び出す方法について詳しく解説しました。

  • インスタンスメソッドの呼び出し: 特定のオブジェクト（インスタンス）に属するメソッドを呼び出すには、まずそのクラスのインスタンスをnewキーワードで生成し、そのインスタンスを通じてメソッドを呼び出す必要があります。これにより、オブジェクトごとの状態を保持しながら処理を行うことができます。
  • Staticメソッドの呼び出し: クラスそのものに属するメソッドであり、インスタンスを生成することなくクラス名を使って直接呼び出すことができます。ユーティリティ的な機能など、オブジェクトの状態に依存しない処理に適しています。

この記事を通して、Javaプログラムにおけるクラス間の基本的な連携方法を理解し、より構造化された読みやすいコードを書くための土台を築くことができたでしょう。これらの知識は、Javaを用いたより複雑なアプリケーション開発を進める上で不可欠な要素となります。

今後は、異なるパッケージ間のクラス呼び出し方法や、public、private、protectedといったアクセス修飾子がクラス間のメソッド呼び出しにどのように影響するかについても学ぶことで、さらに深い理解を得られるでしょう。

参考資料