【初心者向け】Java開発の基本的な流れ

この記事では、Javaを学習して開発を行う際にまず知っておくべき、
全体の流れと開発を行う前に必要な準備についてわかりやすくまとめたことを書いていきます！

Javaを利用してできること

Javaとはプログラムを作成するために利用されるプログラミング言語の１つで、
学びやすく標準的な基本文法であり、様々なコンピュータで同じように動作する
汎用性を備えた素晴らしい言語です。

なんか難しい言い回しですが、windowsやMacなど様々な種類のコンピュータがあるけど、
どんな環境でも動きますよ！ということです！

Javaは以下のようにさまざまなコンピュータで動作する多くのプログラムを開発することが可能です。

Javaによる開発の大まかな流れ

Javaを使ってプログラムを開発する時の大まかな動きは下の図のような形です。

私たち人間がJavaでソースコードを書いて、それをパソコンに「動かして！」と
お願いするときに通訳さんがパソコンのわかる言葉に変換してお願いするという流れです！

ここから開発をして実際に動かす流れの1つずつの工程について簡単にわかりやすーく説明していきます！

①ソースコードを作成する

最初にJavaの文法規則に則り、プログラミング言語を記述していきます。
「public class Main{」と言ったように、人が読みやすい状態のプログラムを
ソースコードと呼びます。

エンジニアと聞いてまずイメージするのがこの工程ですね。
Javaを使いこなす凄腕のエンジニアがバリバリプログラミングを行います！

エンジニアやプログラマーと聞くと、この工程が全てのような印象を持っているかもしれませんが、
開発の全体で見るとほんの一部分なんです。

②コンパイルを行う

コンピュータは、CPU(心臓部)がプログラムを解釈しながら指示通りに動きます。
しかし、CPUは人間が記述したソースコードを直接読んで理解することができず、
CPUはマシン語と呼ばれるCPUが理解できる言葉で書かれたプログラムしか実行できません。

そのため、自分が記述したソースコードに対してコンパイルを行って、
バイトコードに変換します。それと同時にソースコードの文法のチェックも行われ、
もし誤りがあればコンパイルは失敗となり、誤りの箇所が指摘されます。
この一連の処理はコンパイラと呼ばれる変換ソフトウェアが行ってくれます。

コンパイルっていうのは、通訳するということでコンパイラが通訳さんのことですね！

日本人が外国の方に「愛しています」と伝えても伝わらないので、
通訳さんが「i love you」と訳してくれるのと同じことをコンパイルと表現しているような雰囲気です。

③実行する

コンパイルが終了したら、インタプリタと呼ばれるソフトウェアにバイトコードの実行をお願いします。
インタプリタはJVMと呼ばれる仕組みを保持しており、
バイトコードをマシン語に変換してコンピュータのCPUに送ります。
この一連の流れでソースコードで記述した通りにコンピュータは動作します。

JVMっていうのは、Java Virtual Machineの略で、Javaを実行できるソフトウェアのことです。
このJVMのおかげでJavaはどんな環境でも実行できるようになっているんです。

コンパイルから実行までの流れで、Javaはコンパイルでバイトコードに変身、
JVMの力でマシン語という言葉に変身してパソコン上で実行されるわけなんですね！

ちなみにマシン語というのは、0と1だけを組み合わせてできている文字列で
私たち人間が読んでも全然何をやっているんだかわかりません！

開発環境を準備

Javaで開発を始める前に！Javaのプログラムを書いたり、実行したりする環境の準備をする必要があります！
その準備について簡単に説明していきます。

JDK を導入する

上で説明した手順でJavaで開発を行うには、自身のパソコンに開発環境を整えなければなりません。
そこで必要となるのが、JDK (Java Development Kit)です。
JDKはJavaアプリを実行するためのJava仮想マシンをはじめ、
コンパイルやデバッグをするためのパーツを備えたJava開発環境です。

Javaはどんな環境でも動くと説明しましたが、
このJDKをパソコンにインストールしてあげることで、Javaのソースコードを書いたり、
実行したりすることができるようになりますよ！ということです。

JDKは以下のOracleのサイトから簡単にダウンロードできちゃいます。
https://www.oracle.com/java/technologies/javase/javase-jdk8-downloads.html

また、外部サイトですがわかりやすくJDKのインストール方法について説明しているサイトがありますので、
ぜひこちらを確認しながらインストールしてみてください！
https://eng-entrance.com/java-install-jdk-windows#JDK-4

統合開発環境を導入する

JDK さえあれば最低限のアプリ開発はテキストエディターへの記述でできますが、
初心者がテキストエディタでコードを記述するのは非常に難易度が高いです。

なぜかというと、文法などで小さなミスが多く発生していても気がつかなかったり、
ソースコードが完成してもその後何をすればいいのかわからなくて迷子になってしまう可能性が高いからです。

私も実際に、テキストエディタで書いていた頃は、どこがエラーなのか？何を修正すればいいのか、
どうやって実行すればいいのか？など全然わからなくて何回も挫折した経験があります。。

そこで登場する救世主が統合開発環境です！

統合開発環境は、手間のかかるデバッグやコンパイルの機能を備えている上に
コーディングを補助してくれる機能まであります。そして代表的な開発環境がeclipseです！

eclipseさえあれば、間違ったソースコードを書くとすぐに指摘してくれますし、
デバッグやコンパイルなどのよくわからないことはすぐにやってくれるので
私たちは開発して実行するだけですぐに素敵なプログラムが作れてしまします！

eclipseのPleiades All in Oneというものをダウンロード、インストールすれば
すぐに日本語化されたeclipseで開発を始めることができます。

以下のサイトからeclipseをインストールすることができます。
https://mergedoc.osdn.jp/

まとめ

Javaってなんだっけ？と思った時には、

• どんなパソコンでも開発・実行できる
• いろんな種類のアプリケーションを開発できる
• eclipseをインストールすれば簡単に開発から実行までできる

この3つを思い出せばJavaとはうまく付き合っていけると思います！

以上、他にもJavaの基本文法などについて色々解説していますのでぜひ他の記事も見ていってください！