Javaとは何？特徴やできること、開発手順をわかりやすく解説！

本記事では「Javaとは何か」「Javaの概要」についてJavaの特徴やメリット・デメリット、Javaを使ってできること、その開発手順などについて解説します。

Javaは、汎用性の高さと処理速度の速さを併せ持つプログラミング言語です。Javaを習得できれば、さまざまなシステム開発やアプリケーション開発の現場にプログラマーとして参加できます。

しかしJavaについて、以下のような疑問を持つ人もいるのではないでしょうか。

• 「Javaって何？」
• 「Javaを使ってどんなことができるのか知りたい」
• 「Javaのメリットやデメリットは？」

本記事では、Javaの概要や特徴、メリット・デメリット、Javaを使ってできることなどを詳しく解説します。

将来Javaを使って仕事をしたい方や、Javaに興味がある方はぜひ参考にしてください。

Javaとは何？基礎知識を知ろう！

「Java」は、1995年にアメリカのSun Microsysytems社によって開発されたプログラミング言語です。数多くのプログラミング言語がある中で、「Java」ほどよく使われている言語はないと言われるほど活躍してきた言語でもあり「Google」の開発にも用いられています。

これほど「Java」がよく使われている理由は、「ひとつのプログラムだけで複数のプラットフォーム上にて動作するから」です。そのためシステム開発やアプリ開発などあらゆる場面で使用されています。

Javaの特徴って何？

「Java」が昔からさまざまな場面で使用されてきたのは、「Java」の持つ特徴が影響しています。ここでは「Java」の特徴について、詳しく解説します。

• どのようなOSやパソコンでも使える
• オブジェクト指向の言語として作られている
• 処理速度が速い

どれも「Java」を理解するためには重要な要素なので、押さえておいてください。

どのようなOSやパソコンでも使える！

OSやパソコンに依存することなくどのような環境でも使える点は、「Java」の一番の特徴と言えるでしょう。

「Java」がどのような環境でも動作できる理由は、「「JVM（Java Virtual Machine）」と呼ばれる仮想マシンで動作しているからです。「JVM」とは、「Java」専用の仮想マシンであり、この仮想マシンのうえで「Java」は動作します。

この仮想マシンの「JVM」を動かせるパソコンであれば、どのようなOSが搭載されていても「Java」を動かすことが可能です。

オブジェクト指向の言語として作られている！

「Java」はオブジェクト指向プログラミング言語です。「オブジェクト指向」とは一つひとつをプログラミングで作り上げるのではなく、モノ同士を繋げてプログラムを組む考え方を指します。

オブジェクト指向プログラムで重要な考え方には、以下の3つが挙げられます。

• カプセル化
• 多様性
• 継承

上記3つはオブジェクト指向の基礎的方向性と言われており、オブジェクト指向を理解するうえで重要な概念なので覚えておいてください。

オブジェクト指向プログラミングを用いることで、全体をどのように構築すべきか理解していない人でも、モノ単位の機能を理解していれば容易に実装ができます。したがって、「Java」はオブジェクト指向の特徴があることから、大人数の開発にも適しているのです。

処理速度が速い！

「Java」は処理速度が速いことも特徴といえるでしょう。「Java」の処理速度が速いのは、実行する前にコンパイルをするためです。コンパイルとはプログラムを機械語に翻訳することであり、実行前に機械語に翻訳することで処理速度が速くなる仕組みになっています。

「Java」のような「コンパイラ方式」の言語以外に、記述したコードを一行ずつ機械語に翻訳しながら実行する「インタプリタ方式」の言語があります。インタプリタ方式の代表的なプログラミング言語が「Python」です。このインタプリタ型の言語は、習得しやすさがある反面、実行速度が遅い傾向にあります。

大量に処理を求められたり処理速度の速さを求められたりする開発現場では、インタプリタ型の言語ではなく「Java」のようなコンパイラ方式の言語が使用されているのです。

JavaとJavaScriptはまったく別物

「Java」とよく似た名前のものに「JavaScript」というプログラミング言語があります。名前は似ていますが、まったく別のプログラミング言語です。

「Java」は主にシステム開発やアプリ開発など、さまざまなソフトウェアのバックエンドを開発するために用いられます。一方で「JavaScript」は手軽に書けるプログラミング言語のひとつで、主にWebページにアニメーションを加えるフロントエンド開発に用いられているのです。

「Java」と「JavaScript」では、文法も大きく異なります。「Java」はあらかじめデータ型を指定する静的型付で、「JavaScript」はデータ型を適宜変更できる動的型付の文法で書かれます。

「Java」の方がデータ型を意識しないといけない反面、実行速度の向上が可能です。「JavaScript」は比較的簡単に書けますが、実行速度が遅い傾向にあります。

Javaでできることは何？

ここからは、「Java」を使ってできることを解説します。具体的には、以下の6つです。

1. 業務システムが作れる
2. Webアプリケーションが作れる
3. Androidが作れる
4. Webサイトが作れる
5. ゲームが作れる
6. 組み込み系システムが作れる

世の中の多くのサービス開発には、「Java」が用いられています。具体的にどのようなサービスで使われているかを知り、プログラミングを始めるときに「Javaを選択するか否か」「自分にとってJavaが必要か否か」の指標にしてください。

業務システムが作れる

「Java」は企業やECサイトなどの業務システムの構築にも使用されているのです。「Java」は金融系や運送会社など、システムの停止によってビジネスの信頼が失われる可能性がある業種でも、システム開発に採用されています。

このようなシステム開発にも「Java」が用いられている理由は、「Java」が安定した処理速度の速いプログラミング言語であるため、業務システムの構築に適しているからといえるでしょう。

Webアプリケーションが作れる

「Java」は、業務システムなどの社内システムだけでなく、Webサービスをサポートするアプリケーションの開発にも使用できます。

たとえばTwitterは「Ruby」で開発されていましたが、アクセスが集中するとクジラの画像のエラー画面が表示される状態でした。そのため開発に使用する言語を「Ruby」から「Java」に切り替えたところ、大量のアクセスを処理できるようになり、結果としてエラー画面が表示されなくなったのです。

「Java」は、開発にそれなりの時間がかかる小規模なアプリやシステムの構築には向いておらず、大規模なシステム開発で採用されることが多い言語となります。

Androidアプリが作れる

AndroidアプリケーションはAndroid OS上で動作し、複数のプログラミング言語で実装できるアプリケーションです。複数の言語が実装可能ですが、多くのAndroidアプリは「Java」を使用しています。

Androidアプリの開発において「Java」が採用される理由には、「Java」の汎用性の高さが挙げられます。OSを問わないうえ、アプリ開発の経験はなくても、その他のシステム開発を経験した「Javaエンジニア」であればAndroidアプリの開発に携わることが可能です。

もちろん、Androidアプリ向けの文法を学ぶ必要はあります。しかし、Androidアプリの開発のために、ゼロの状態から新たなプログラミング言語を学ぶよりもはるかに学習効率はよいといえるでしょう。

日本におけるスマートフォンのシェア率を見ると、AndroidのほうがiPhoneよりもやや高いです。そのためAndroidアプリの開発における「Java」の需要は、依然として高いと考えられます。

Webサイトが作れる

Webサイトの制作にも、「Java」は大きく貢献しています。実際に世の中の多くのWebサイト制作でJavaが関わっているのです。

Webサイト制作では、複数のプログラミング言語が用いられます。Webサイトの画面に映る部分をフロントエンドといい、この部分の開発には「HTML」や「CSS」、「JavaScript」が使われているのです。

一方で、システム上の処理などを行うバックエンドの部分における開発には、「Java」や「PHP」、「Ruby」などが用いられます。たとえば、楽天やebayなどの多くのECサイトの開発に用いられているプログラミング言語は「Java」です。

ゲームが作れる

「Java」を用いてゲーム開発も可能です。「Java」で作られたゲームとして有名なのが「Minecraft」です。

現在ゲーム開発の主流は「C#」ですが、「Java」を用いたゲーム開発も多いため、ゲーム開発に携わることも視野に入れたい方は「Java」を習得することをおすすめします。ゲームの完成度も追求でき、対戦型やRPGなど開発できるゲームの種類も豊富です。

組み込み系システムが作れる

「Java」で開発できる代表は、組み込み系システムです。「Java」は組み込み系システムの開発用に作られたプログラミング言語なので、OSやコンピュータがなくても動作します。

「ガラパゴスケータイ」や「Blu-rayプレーヤー」、「カーナビ」、「洗濯機」などの組み込み系システムの多くは「Java」で実装されていて、幅広い機器の制御を行っているのです。

世の中のIoT化の一部は少なからず「Java」が支えています。IoTに興味がある方には「Java」の習得がおすすめです。

Javaのメリットとは？

汎用性の高さ、処理速度の速さ、非依存性など「Java」の魅力はいくつもあります。ここでは、「Java」を使用する以下の4つのメリットについて詳しく解説します。

• ライブラリが豊富
• 開発者が扱いやすい
• 習得しておけば転職で有利になる
• 学習に必要な環境が用意されている

これから学習するプログラミング言語を選ぶ基準として、ぜひ押さえておいてください。

ライブラリが豊富

ライブラリとは、よく使う機能や便利な機能を抽出してまとめたものであり、プログラムモノづくりにおける部品の役割を果たします。ライブラリを使うことで、一から大量にコードを書かなくても目的の動作のためにプログラムを数行で書けます。

「Java」は無料で提供されているライブラリが豊富であるため、開発効率の向上が可能です。ライブラリを使用することで、複雑な「Javaプログラム」を何十行にもわたって記述する必要がなく簡単に実装できるようになります。

「Javaライブラリ」は足りないものがないほど豊富なので、Java」を記述する際はライブラリをうまく活用してください。

開発者が扱いやすい

「Java」は習得するのがやや難しい言語ですが、技術的に安定した言語であるゆえに、一度習得してしまえば開発者にとって扱いやすい特徴があります。

そのため転職活動や現場での待遇など、「Java」を扱える人だけが得する場合も多くあるでしょう。

習得しておけば転職で有利になる

「Java」は扱える人からすると簡単な言語です。「Java」の需要は依然として高く、転職市場においてもJavaユーザーは重宝されるため、「Java」を扱えるエンジニアにとっては嬉しい話でしょう。

「Java」を書けると転職で有利になる理由として、「Java」を使える人材が不足していることから、多くの会社が「Java」を使える技術者を雇いたいと考えているのです。「Java」を書けると就職の候補も増えるので、とりあえず「Java」を選んでおくのもおすすめといえます。

学習に必要な環境が用意されている

「Java」は需要が高い言語なので、学習教材や情報が豊富です。またオンライン学習サービスやプログラミングスクールにおいて「Java」を取り扱っている割合も高く、学習教材も初心者向けから中級者・上級者向けのコースまで幅広くあります。

「Java」は習得するのがやや難しい言語ですが学習環境は整っているため、学習教材を利用して勉強すれば「Java」のスキルを身につけられるでしょう。

Javaのデメリットとは？

「Java」の使用にはメリットだけでなく、いくつかのデメリットがあります。ここでは「Java」の3つのデメリットについて詳しく解説します。

• 習得までに時間がかかる
• 小規模での開発にあまり向いていない
• 他言語と比較してコード量が多め

言語ならではのデメリットを知ることも学ぶ言語を選ぶときの重要な要素となるので、しっかりと押さえておいてください。

習得までに時間がかかる

「Java」の学習は、言語の機能や文法を学習するだけでは完結しません。目の前のタスクやハードウェアの知識に応じて機能を選択することも求められるため、「Java」による開発の経験を通じて使い方に慣れることも必要です。

プログラミング言語としての難易度が高いため、初心者の方が一朝一夕で習得することは難しいかもしれません。「Java」を学習しようと考えている場合は、時間をかけて丁寧に習得する前提で学習スケジュールを組むようにしてください。

小規模での開発にあまり向いていない

「Java」は、ある程度規模の大きなシステムの開発に向いています。このため、小さなシステムの開発には適していない部分があるのです。

これは「Java」がオブジェクト指向のプログラミング言語であることが起因しています。「Java」でのオブジェクト指向開発では、当然オブジェクトの作成が必要です。そのため、単純な関数を作成するだけでは、逆に多くの不要な手間がかかってしまいます。

よって、「Java」は大規模システムの開発やAndroidアプリケーションの開発に適しているのです。「Java」の特徴を理解し、自身の目的に合った言語を選ぶためにも「自分に必要なのは本当にJavaなのか」を考えてみてください。

他言語と比較してコード量が多め

「Java」のコード量は「Python」や「Ruby」と比較するとやや多めで、細かいルールが多くあるので1メソッドあたりの行数が多くなるのです。たとえば「Python」と「Java」のそれぞれで「Hello World」という文字列を表示させるプログラムを組む場合、以下のように書きます。

python

print(‘Hello World’)

サンプルコードを実行した結果は、下図です。

Java

import java.util.*;

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("Hello World");
    }
}

※上記のコードを「Main.java」で保存して実行してください。
サンプルコードを実行した結果が、下図です。

上記の二つのコードを比較しても、「Python」が一行だけで書けるのに対し「Java」のコード量が圧倒的に多いことがわかります。行数が多くなるとプログラムの管理が難しくなったり、習得しにくかったりするデメリットにつながるでしょう。

Javaの開発ソフトやエディタをインストールする必要はある？

「Java」を動かすには「Java Development Kit(JDK)」という無料の開発ツールが必要です。「JDK」は開発元のOracle社が無償配布しており、Oracle社の公式サイトから無料でダウンロードできます。

技術リソース | Oracle 日本

開発者向けの統合開発環境エディタはIDE（統合開発環境）の「Ecipse」が便利です。こちらも公式サイトからダウンロードできます。

The Community for Open Innovation and Collaboration | The Eclipse Foundation

「Ecipse」は多くのエンジニアに使用されており、実際のシステム開発現場でも導入されているため、早いうちに慣れておきましょう。

Java入門者は要確認！基本手順を解説

ここからは、「Java」の基本的な使い方について以下の流れに沿って解説します。

1. エディタを使ってプログラムのコードを書こう
2. コンパイルをしてみよう
3. クラスファイルを実行してみよう

この流れは「Java」だけでなく、他のコンパイラ方式の言語でも共通しているのでぜひ押さえておいてください。

JDKをインストールして開発環境を構築しよう

ここではWindow環境での環境構築について解説します。
まずはOracleのホームページから、自分のパソコンに「JDK」の最新バージョンをインストールしましょう。

Java Downloads | Oracle 日本

自分のパソコンが32bitか64bitかわからない場合は、下図のように「設定」メニューから「システム」を選択し「バージョン情報」で確認できます。

手元のパソコンのバージョンを確認したら、下図赤線のインストーラをダウンロードしてください。

ダウンロードしたらインストーラを起動して、画面の指示に従うとJDKのインストールは完了です。

eclipseをインストールする

「Java」の学習をすると決めている方は、「JDK」と合わせて「Java」のプログラミングがしやすい統合開発環境（IDE）の「eclipse」をインストールすることをおすすめします。公式ホームページからダウンロードできるインストーラをダウンロードしただけでは、英語表記になってしまいます。
日本語化したい場合は、日本語化プラグインまでセットになったインストーラのダウンロードがおすすめです。一度のダウンロードで日本語化した「eclipse」が入手できるのは、以下のホームページです。

統合開発環境 Eclipse 日本語化プロジェクト – Pleiades

上記サイトで「最新版」とされているものをクリックすると下の画面が表示されます。

今回は「Windows x64」の「Ultimate」をダウンロードしました。（上図赤線部）

ダウンロードしたファイルを解凍すると、以下のようなファイルが配置されます。

「eclipse.exe」をダブルクリックするとeclipse（IDE）が起動できます。

エディタを使ってプログラムのコードを書こう

ここからは、インストールした開発者向けの統合開発環境エディタ「Eclipse」でコーディングします。ワークスペース（作業場所）を設定するダイアログ（下図）が表示されるので、任意のフォルダを指定してください。

次に画面左側の「プロジェクト・エクスプローラー」から「Javaプロジェクト」を選択し、任意のプロジェクト名を入力したら「完了」をクリックします。（下図参照）

「eclipse」で「Javaプログラミング」を行うときは、クラスファイルをまとめた「パッケージ」を作成する必要があります。下図を参考に、画面上のメニューから「ファイル」→「新規」→」「パッケージ」の手順でパッケージを作成してください。

任意のパッケージ名を入力し「完了」をクリックしたら、パッケージの完成です。

続いてクラスファイルを作成します。作成したパッケージを選択した状態で右クリックし「新規」→「クラス」を選択してください。

名前欄に「HelloWorld」と入力して「完了」をクリックすると、下図のようなコードが入力された「HelloWorld.java」ファイルが表示されます。

ここで「Hello World」というメッセージを表示させる以下のコードを、HelloWorldクラスのなかに挿入する形で追記します。

    public static void main(String[] args){
        System.out.println(“Hello World”);
    }

コードを追加した状態のサンプルが以下です。

コンパイル・実行してみよう

「eclipse」上で「Javaプログラミング」をする場合は、わざわざコンパイルする必要はありません。コードにエラーがあった場合は赤い波線で該当箇所を教えてくれるため、適宜修正が可能です。「eclipse」上では、コンパイルと実行が同時に行われます。

プログラムを実行する場合は、画面上部のメニューから「実行」を選択するか、画面上部の「実行」アイコンをクリックしてください。

実行した結果は、画面下部にコンソールで表示されます。

「Hello World」のメッセージが表示されていたら、「eclipse」で「Javaプログラミング」の学習ができる環境が整っていることを意味します。まずは完成して実行できるプログラムのHello World.javaファイルにコードを追加する形で「Javaプログラミング」に慣れてみてください。

Javaを習得し、エンジニアとしての活躍の幅を広げよう

本記事では「Java」の概要、特徴やメリット・デメリット、使用される場面、開発手順について解説しました。

「Java」はさまざまなソフトウェア開発の場面で重宝されているので、今後も需要の高い言語と考えられます。「Java」を習得できれば、エンジニアとしての活躍の場を広げることが可能です。

今後のキャリアアップのためにも「Java」の学習を進め、理解を深めることをおすすめします。