Javaの「this」を徹底解説！インスタンス自身を指すキーワードの全て💻

はじめに (対象読者・この記事でわかること)

この記事は、Javaプログラミングの学習を始めたばかりの初学者の方や、オブジェクト指向の基本概念を理解したいと考えている方を対象としています。特に、クラスの内部で頻繁に登場する this キーワードの役割や、具体的な使い方に疑問を感じている方におすすめです。

この記事を読むことで、以下のことがわかるようになります。

• this キーワードが「何」を指しているのか、その基本的な意味が理解できます。
• this を使って、クラスのフィールドと引数（ローカル変数）を区別する方法がわかります。
• コンストラクタ内で this() を使って別のコンストラクタを呼び出す方法が理解できます。
• this を利用したメソッドチェーンの概念と、そのメリットが把握できます。
• this を使った実践的なコード例を通して、実際のコーディングでどのように役立つのかを具体的にイメージできるようになります。

Javaのオブジェクト指向プログラミングをより深く理解するための第一歩として、this キーワードの習得は非常に重要です。この記事が、皆さんのJava学習の一助となれば幸いです。

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、メソッド、クラス、オブジェクト）
• クラスのフィールド（メンバ変数）とローカル変数の違いについての基本的な理解

Javaの「this」キーワードとは？インスタンス自身を指し示す魔法の言葉

Javaにおける this キーワードは、現在のインスタンス（オブジェクト）自身を参照するための特別なキーワードです。クラスの内部で、this を使うことで、そのクラスから生成された具体的なオブジェクトを指し示すことができます。これは、オブジェクト指向プログラミングにおいて、オブジェクトが自身の状態や振る舞いを管理するために不可欠な機能です。

this キーワードの最も重要な役割は、クラスのフィールド（メンバ変数）と、メソッドの引数やローカル変数とが同名である場合に、どちらを参照しているのかを明確に区別することです。例えば、Person というクラスに name というフィールドがあり、かつ setName(String name) というメソッドがあるとします。このメソッド内で name = name; と書いた場合、Javaコンパイラは、右辺の name がメソッドの引数 name を指し、左辺の name がローカル変数 name を指すと解釈してしまい、フィールドの name は更新されません。このような場合に、フィールドの name を明示的に参照するために this.name = name; と記述します。これにより、左辺の name がクラスのフィールド name を指していることが明確になり、引数で渡された値が正しくフィールドに代入されます。

また、this はクラスのインスタンスメソッド内だけでなく、コンストラクタ内でも利用することができます。特に、this() という形で使われる場合、これは同じクラス内の別のコンストラクタを呼び出すために使用されます。例えば、引数の数や型が異なる複数のコンストラクタを定義した際に、共通の初期化処理を別のコンストラクタに集約させたい場合に役立ちます。this() によるコンストラクタの呼び出しは、コンストラクタの最初の文として記述する必要があります。これにより、コードの重複を避け、保守性を高めることができます。

さらに、this はメソッドチェーンと呼ばれるデザインパターンを実装するためにも利用されます。メソッドチェーンとは、あるメソッドの呼び出し結果として、そのオブジェクト自身を返し、連続して別のメソッドを呼び出せるようにする手法です。return this; をメソッドの最後に追加することで、メソッドチェーンを可能にし、より簡潔で読みやすいコードを書くことができます。

このように、this キーワードは、Javaにおけるオブジェクト指向プログラミングの根幹をなす概念であり、その理解は、より高度なプログラミングテクニックを習得する上で不可欠です。

「this」の基本的な使い方：フィールドと引数の区別

クラスのメンバ変数（フィールド）と、メソッドの引数やローカル変数に同じ名前を付けることは、Javaではしばしば行われます。このとき、どちらを参照しているのかを明確にするために this キーワードが活躍します。

例えば、以下のような Dog クラスを考えてみましょう。

Java

public class Dog {
    String name; // Dogクラスのフィールド

    public void setName(String name) { // メソッドの引数
        // ここで name と書くと、メソッドの引数 name を指します。
        // クラスのフィールド name を参照するには、this.name と書く必要があります。
        this.name = name;
    }

    public void displayDogName() {
        System.out.println("この犬の名前は: " + this.name);
    }
}

この例では、setName メソッドの引数 name と、Dog クラスのフィールド name は同じ名前です。

• this.name: これは、現在の Dog インスタンス自身の name フィールドを指します。
• name: これは、setName メソッドの引数である name を指します。

したがって、this.name = name; という行は、「メソッドの引数として渡された name の値を、このインスタンスの name フィールドに代入する」という意味になります。もし this を付けずに name = name; と書いてしまうと、右辺と左辺の両方がメソッドの引数 name を参照することになり、フィールドの値は更新されません。

displayDogName メソッドでも this.name を使っていますが、この場合、クラス内に name という名前のローカル変数や引数がないため、name とだけ書いてもフィールド name を参照することになります。しかし、混乱を避けるため、また、将来的にフィールドと同じ名前のローカル変数が追加された場合にもコードの意図が明確であるように、インスタンスのフィールドを参照する際には this. を付けることが推奨されます。

コード例:

Java

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog();
        myDog.setName("ポチ"); // メソッドの引数 'ポチ' が Dog インスタンスの name フィールドに代入される
        myDog.displayDogName(); // 出力: この犬の名前は: ポチ
    }
}

この基本的な使い方を理解することが、this キーワードの第一歩です。

「this()」によるコンストラクタの連鎖：コードの再利用と簡潔化

this キーワードは、コンストラクタ内でも重要な役割を果たします。特に、this() という形式で使われる場合、これは「現在のクラスの別のコンストラクタを呼び出す」ことを意味します。この機能は「コンストラクタの連鎖（Constructor Chaining）」と呼ばれ、コードの重複を避け、保守性を向上させるために非常に有効です。

例えば、Product というクラスを考え、商品の名前、価格、在庫数といった属性を持つとします。これらの属性を初期化するために、複数のコンストラクタを作成したい場合があります。

• 名前と価格だけを指定するコンストラクタ
• 名前、価格、在庫数をすべて指定するコンストラクタ

このような場合、Product(String name, double price, int stock) のような、すべての属性を受け取るコンストラクタを「プライマリコンストラクタ」と見なし、他のコンストラクタからそれを呼び出すように設計すると、コードが DRY (Don't Repeat Yourself) に保たれます。

Java

public class Product {
    private String name;
    private double price;
    private int stock;

    // すべての属性を指定するコンストラクタ（プライマリコンストラクタ）
    public Product(String name, double price, int stock) {
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.stock = stock;
        System.out.println("Product(String, double, int) コンストラクタが呼ばれました。");
    }

    // 名前と価格だけを指定するコンストラクタ
    public Product(String name, double price) {
        // ここで this(name, price, 0); と書くことで、
        // 上記の Product(String, double, int) コンストラクタを呼び出します。
        // 引数 stock には 0 が渡されます。
        this(name, price, 0);
        System.out.println("Product(String, double) コンストラクタが呼ばれました。");
    }

    // 名前だけを指定するコンストラクタ
    public Product(String name) {
        // ここで this(name, 0.0); と書くことで、
        // Product(String, double) コンストラクタを呼び出します。
        // そこからさらに Product(String, double, int) コンストラクタが呼ばれます。
        this(name, 0.0);
        System.out.println("Product(String) コンストラクタが呼ばれました。");
    }

    public void displayProductInfo() {
        System.out.println("商品名: " + name + ", 価格: " + price + ", 在庫: " + stock);
    }
}

この例では、Product(String name, double price) コンストラクタは、this(name, price, 0); を使って、Product(String name, double price, int stock) コンストラクタを呼び出しています。これにより、name と price の代入処理は Product(String name, double price, int stock) コンストラクタに集約されます。同様に、Product(String name) コンストラクタは this(name, 0.0); で Product(String name, double price) コンストラクタを呼び出しており、結果として、3つのコンストラクタすべてで Product(String name, double price, int stock) コンストラクタによる初期化が行われることになります。

注意点:

• this() によるコンストラクタの呼び出しは、コンストラクタの最初の文でなければなりません。途中で呼び出すことはできません。
• コンストラクタ間で this() を使った呼び出しが循環してはいけません。例えば、コンストラクタAがコンストラクタBを呼び出し、コンストラクタBがコンストラクタAを呼び出すような状況は、無限ループを引き起こし、StackOverflowError となります。

コンストラクタの連鎖は、コードをより整理され、理解しやすく、保守しやすくするための強力なテクニックです。

メソッドチェーン：連続したメソッド呼び出しでコードをスッキリさせる

this キーワードは、メソッドチェーン（Method Chaining）と呼ばれるプログラミングスタイルを実装するためにも活用されます。メソッドチェーンとは、あるメソッドの呼び出し結果として、そのオブジェクト自身を返し、連続して複数のメソッドを呼び出せるようにする手法です。これにより、コードがより簡潔で読みやすくなります。

メソッドチェーンを実現するには、メソッドの最後に return this; を記述します。これにより、メソッドが呼び出されたインスタンス自身が返されるため、その返り値に対してさらに別のメソッドを呼び出すことが可能になります。

例えば、文字列操作を行う StringManipulator クラスを考えてみましょう。このクラスで、文字列を大文字に変換したり、末尾に文字列を追加したりするメソッドを作成し、それらをメソッドチェーンでつなげられるようにします。

Java

public class StringManipulator {
    private String text;

    public StringManipulator(String initialText) {
        this.text = initialText;
    }

    public StringManipulator toUpperCase() {
        this.text = this.text.toUpperCase();
        return this; // 現在のインスタンス自身を返す
    }

    public StringManipulator addSuffix(String suffix) {
        this.text = this.text + suffix;
        return this; // 現在のインスタンス自身を返す
    }

    public StringManipulator removeSpaces() {
        this.text = this.text.replace(" ", "");
        return this; // 現在のインスタンス自身を返す
    }

    public String getResult() {
        return this.text;
    }
}

この StringManipulator クラスでは、toUpperCase(), addSuffix(), removeSpaces() メソッドがそれぞれ return this; を返しています。これにより、以下のようなメソッドチェーンを使ったコードを書くことができます。

コード例:

Java

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        StringManipulator sm = new StringManipulator("hello world");

        // メソッドチェーンを使って処理を連続実行
        String result = sm.toUpperCase() // "HELLO WORLD"
                          .addSuffix("!!!") // "HELLO WORLD!!!"
                          .removeSpaces() // "HELLOWORLD!!!"
                          .getResult();  // 最終的な結果を取得

        System.out.println(result); // 出力: HELLOWORLD!!!
    }
}

このコードは、メソッドチェーンを使わない場合と比較して、明らかに読みやすくなっています。

Java

// メソッドチェーンを使わない場合（比較用）
StringManipulator sm2 = new StringManipulator("hello world");
sm2.toUpperCase();
sm2.addSuffix("!!!");
sm2.removeSpaces();
String result2 = sm2.getResult();
System.out.println(result2);

メソッドチェーンは、Fluent Interface（流れるようなインターフェース）とも呼ばれ、Builderパターンなど、より複雑なオブジェクト生成や設定を行う際にも広く利用されます。

メリット:

• コードの可読性向上: 処理の流れが自然な文章のように記述できます。
• コード量の削減: 不要な一時変数を作成する必要がなくなります。
• 可読性と保守性の向上: 処理の意図が把握しやすくなります。

ただし、メソッドチェーンを多用しすぎると、逆にコードが追いにくくなる場合もあるため、バランスを考慮して使用することが重要です。

その他の「this」の利用ケース

ここまで、this の基本的な使い方、コンストラクタの連鎖、メソッドチェーンについて解説してきましたが、this キーワードは他にもいくつかの場面で利用されます。

1. インスタンスメソッドから別のインスタンスメソッドを呼び出す場合

クラスのインスタンスメソッド内から、同じインスタンスの別のインスタンスメソッドを呼び出す際にも this を付けることができます。

Java

public class Counter {
    private int count = 0;

    public void increment() {
        this.count++;
        System.out.println("カウントアップ: " + this.count);
    }

    public void incrementTwice() {
        this.increment(); // this.increment() と明示的に書くことも可能
        this.increment(); // この場合、this は省略可能ですが、明示することで意図が明確になります
    }
}

この例では、incrementTwice メソッドから increment メソッドを呼び出しています。this. を付けても付けなくても、同じインスタンスの increment メソッドが呼び出されます。ただし、this. を付けることで、これは「このオブジェクト自身のメソッド」を呼び出しているのだという意図をより明確にすることができます。特に、クラス内に似た名前のメソッドが存在する場合や、継承関係が複雑な場合などでは、this. を付けることがコードの可読性を高めることがあります。

2. 静的メソッドからインスタンスメソッドを呼び出す場合（※不可能）

これは重要な点ですが、静的メソッド（static メソッド）の中から this キーワードを使用することはできません。 なぜなら、static メソッドは特定のインスタンスに紐づけられていないため、this が参照すべき「現在のインスタンス」が存在しないからです。

もし、静的メソッドからインスタンスメソッドを呼び出したい場合は、そのインスタンスを別途生成するか、引数として渡す必要があります。

Java

public class Example {
    private String instanceVariable = "インスタンス変数";

    public void instanceMethod() {
        System.out.println("インスタンスメソッド: " + instanceVariable);
    }

    public static void staticMethod() {
        // System.out.println(this.instanceVariable); // エラー！ static メソッド内では this は使えない
        // this.instanceMethod(); // エラー！

        // インスタンスを生成すれば、インスタンスメソッドを呼び出せる
        Example obj = new Example();
        obj.instanceMethod(); // obj.instanceVariable にアクセス可能
    }
}

3. super キーワードとの関係

this キーワードは、親クラスのメンバを参照する super キーワードと対になる概念です。this が「自分自身」を参照するのに対し、super は「親クラス」を参照します。例えば、親クラスのメソッドをオーバーライドしつつ、親クラスの本来のメソッドも実行したい場合などに super.method() のように使用します。

このように、this キーワードは、Javaのオブジェクト指向プログラミングにおいて、インスタンスの内部状態や振る舞いを正確に管理し、コードを効率的かつ保守的に記述するための、非常に強力で多機能なツールです。

まとめ

本記事では、Javaにおける this キーワードについて、その基本的な概念から応用的な使い方までを徹底的に解説しました。

• this は現在のインスタンス自身を参照するキーワードであることを理解しました。
• フィールドと引数・ローカル変数の名前が衝突する際の区別に this.フィールド名 を使用することを学びました。
• this() を使って、同じクラス内の別のコンストラクタを呼び出す「コンストラクタの連鎖」によるコードの再利用と簡潔化の方法を習得しました。
• return this; を利用したメソッドチェーンによる、コードの可読性向上と削減のテクニックを学びました。
• その他、インスタンスメソッドからの他のインスタンスメソッド呼び出しにおける this の役割や、静的メソッドからの this の使用が不可能であること、そして super キーワードとの関係性についても触れました。

この記事を通して、this キーワードが単なる「自分自身」を指すだけでなく、Javaにおけるオブジェクト指向設計をより洗練させるための重要な役割を担っていることを、具体例と共に把握できたかと思います。

今後は、super キーワードや、さらに発展的なオブジェクト指向の概念（継承、ポリモーフィズムなど）についても理解を深めていくことで、より強力で柔軟なJavaプログラムを開発できるようになるでしょう。

参考資料

• Oracle Docs - The Java™ Tutorials - The 'this' Keyword
• Java get method - Qiita (thisキーワードに関する解説を含む記事)
• Javaのthis()とsuper()の使い分けについて - Zenn