Java超｜import文の使い方

Java超｜import文の使い方

import は、別パッケージの戦士クラスを使いやすくする案内札。長い住所を毎回書かなくても、先に宣言しておけば、クラス名だけですっきり呼び出せます。

前回までに、異なるパッケージにあるクラスを使うときは、パッケージ名.クラス名 の形で指定することを学びました。

たとえば、pc パッケージにある SaiyanWarrior クラスを、pb パッケージのクラスから使う場合は、次のように書きます。

pc.SaiyanWarrior warrior1 = new pc.SaiyanWarrior();

この書き方は正しいです。
どのパッケージにある SaiyanWarrior クラスを使っているのかが、はっきり分かります。

ただし、同じクラスを何度も使う場合、毎回 pc.SaiyanWarrior と書くのは少し長く感じます。

ドラゴンボール風にたとえると、毎回「pc の棚にある SaiyanWarrior の巻物を使います」と、住所をすべて読み上げているようなものです。

そこで使うのが import 文 です。

import 文を使うと、別パッケージにあるクラスを、ファイルの先頭で「このクラスを使います」と先に宣言できます。
すると、プログラム本体ではパッケージ名を毎回書かずに、クラス名だけで使えるようになります。

import pc.SaiyanWarrior;

この1行を書いておけば、そのファイルの中では次のように書けます。

SaiyanWarrior warrior1 = new SaiyanWarrior();

つまり import 文は、別パッケージのクラスを自分のコード内で使いやすくするための仕組みです。

ドラゴンボール風に言えば、pc の棚にある SaiyanWarrior の巻物を使うことを、出撃前にあらかじめ申請しておくようなものです。
申請しておけば、任務中は SaiyanWarrior と短く呼べるようになります。

import文とは何か

import 文とは、別のパッケージにあるクラスを、現在のソースファイルで使いやすくするための宣言です。

基本の形は次のとおりです。

import パッケージ名.クラス名;

たとえば、pc パッケージにある SaiyanWarrior クラスを使いたい場合は、次のように書きます。

import pc.SaiyanWarrior;

これにより、そのソースファイルの中では SaiyanWarrior という短い名前でクラスを使えます。

ここで大切なのは、import はクラスをコピーするものではないという点です。
また、クラスの所属パッケージを変えるものでもありません。

pc.SaiyanWarrior は、import しても pc パッケージのクラスのままです。

import は、あくまで
このファイルでは pc.SaiyanWarrior を SaiyanWarrior と短く書けるようにする
ためのものです。

ドラゴンボール風に考える import のイメージ

ドラゴンボール風にたとえると、パッケージは巻物を整理する棚です。

pb パッケージの Sample6 から、pc パッケージの SaiyanWarrior を使う場合、何も準備しなければ、pc.SaiyanWarrior と住所つきで書く必要があります。

しかし、ファイルの先頭で次のように書いておけば、

import pc.SaiyanWarrior;

main メソッドの中では、SaiyanWarrior と短く書けます。

これは、任務の最初に「pc の棚にある SaiyanWarrior の巻物を使います」と申請しておくようなものです。
そのあとは、いちいち pc の棚にあると説明しなくても、SaiyanWarrior だけで通じるようになります。

importを使わない場合

まず、import を使わない場合を確認します。

異なるパッケージのクラスを使う場合、パッケージ名を含めてクラス名を書く必要があります。

pc.SaiyanWarrior warrior1 = new pc.SaiyanWarrior();

この書き方では、型の部分にも pc.SaiyanWarrior、new の部分にも pc.SaiyanWarrior と書いています。

この書き方は、どのパッケージのクラスを使っているかが明確です。

ただし、同じクラスを何度も使う場合、毎回 pc.SaiyanWarrior と書くことになります。

ドラゴンボール風に言えば、毎回「pc の棚にある SaiyanWarrior の巻物」と正式名称で呼び続けるようなものです。

importを使うとどう変わるのか

import を使うと、ファイルの先頭で使いたいクラスを指定できます。

import pc.SaiyanWarrior;

この1行を書いておけば、main メソッドの中では次のように短く書けます。

SaiyanWarrior warrior1 = new SaiyanWarrior();

import を使う前後を比べると、違いが分かりやすいです。

import を使うと、コードの中で注目したい処理が見えやすくなります。

SaiyanWarrior オブジェクトを作る。
show() を呼ぶ。

この流れがすっと読めるようになります。

図：import は別パッケージのクラスを使う案内札

この図が示していること

この図では、pb パッケージの Sample6.java から、pc パッケージの SaiyanWarrior クラスを import して使う流れを表しています。

pc パッケージには SaiyanWarrior.java があります。
SaiyanWarrior クラスは public なので、別パッケージから利用できます。

pb パッケージには Sample6.java があります。
Sample6.java の先頭で import pc.SaiyanWarrior; と書くことで、main メソッドの中では SaiyanWarrior と短く書けるようになります。

この図から分かることは、import はクラスの所属を変えるのではなく、別パッケージのクラスを使いやすくするための仕組みだということです。

import文を書く場所

import 文は、ソースファイルの先頭付近に書きます。

ただし、package 文がある場合は、package 文のあとに import 文を書きます。

今回の Sample6.java では、次の順番になります。

コードの形で見ると、次のようになります。

package pb;

import pc.SaiyanWarrior;

class Sample6
{
}

package 文より前に import 文を書くことはできません。
また、クラス定義の途中に import 文を書くこともできません。

ドラゴンボール風にたとえると、まず「この巻物は pb の棚に置く」と所属を決めます。
そのあとで「pc の棚にある SaiyanWarrior の巻物を使います」と申請します。
そして最後に、任務の内容を書き始めるイメージです。

package文とimport文の違い

package 文と import 文は、どちらもファイルの先頭付近に書くため、少し混同しやすいです。

しかし、役割はまったく違います。

今回なら、Sample6 クラスは pb パッケージに属します。

package pb;

一方、SaiyanWarrior クラスは pc パッケージにあります。

import pc.SaiyanWarrior;

つまり、次の関係です。

import pc.SaiyanWarrior; と書いても、SaiyanWarrior が pb パッケージに移動するわけではありません。

ここはとても大切です。

importしてもクラスの所属は変わらない

import を書くと、別パッケージのクラスが自分のパッケージに入ってきたように感じるかもしれません。

しかし、実際にはそうではありません。

SaiyanWarrior クラスは、import しても pc パッケージに属したままです。
Sample6 クラスは、pb パッケージに属したままです。

import は、クラスの所属を変える仕組みではありません。

import は、別パッケージのクラスを、今書いているファイルの中で短く使えるようにする仕組みです。

ドラゴンボール風にたとえると、pc の棚にある巻物を pb の棚へ移動するわけではありません。
pb の任務指令書から、その巻物を参照しやすくしているだけです。

今回の例で使うファイル構成

今回は、pb パッケージの Sample6 クラスから、pc パッケージの SaiyanWarrior クラスを使います。

フォルダ構成は次のようになります。

C:\Java\13
        ├─ pb
        │  └─ Sample6.java
        └─ pc
           └─ SaiyanWarrior.java

SaiyanWarrior クラスは、別パッケージから使われるため public にします。

public class SaiyanWarrior

Sample6.java 側では、ファイルの先頭で import します。

import pc.SaiyanWarrior;

これにより、Sample6.java の中では SaiyanWarrior と短く書けます。

ファイル名：Sample6.java

package pb;

import pc.SaiyanWarrior;

class Sample6
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SaiyanWarrior warrior1 = new SaiyanWarrior();
        warrior1.show();
    }
}

ファイル名：SaiyanWarrior.java

package pc;

// サイヤ人戦士クラス
public class SaiyanWarrior
{
    private String name;
    private String style;

    public SaiyanWarrior()
    {
        name = "未登録";
        style = "流派未設定";
        System.out.println("サイヤ人戦士を準備しました。");
    }

    public void setWarrior(String n, String s)
    {
        name = n;
        style = s;
        System.out.println("戦士名を" + name + "、流派を" + style + "にしました。");
    }

    public void show()
    {
        System.out.println("戦士名は" + name + "です。");
        System.out.println("流派は" + style + "です。");
    }
}

実行結果

サイヤ人戦士を準備しました。
戦士名は未登録です。
流派は流派未設定です。

この実行結果では、Sample6 から SaiyanWarrior オブジェクトを作成し、show() を呼び出しています。

SaiyanWarrior のコンストラクタでは、name に 未登録、style に 流派未設定 を設定しています。
そのため、show() を呼び出すと、初期状態の戦士情報が表示されます。

Sample6.javaの中心になる部分

このプログラムで特に大切なのは、次の3つです。

package pb;

import pc.SaiyanWarrior;

SaiyanWarrior warrior1 = new SaiyanWarrior();

まず、package pb; によって、Sample6 クラスは pb パッケージに属します。

次に、import pc.SaiyanWarrior; によって、pc パッケージの SaiyanWarrior クラスをこのファイルで使いやすくしています。

そして、main メソッドの中では、SaiyanWarrior とクラス名だけで書いています。

import がなければ、main メソッドの中は次のように書く必要があります。

pc.SaiyanWarrior warrior1 = new pc.SaiyanWarrior();

import があるため、次のようにすっきり書けます。

SaiyanWarrior warrior1 = new SaiyanWarrior();

SaiyanWarriorクラスはpublicである必要がある

異なるパッケージからクラスを使う場合、利用される側のクラスは public である必要があります。

今回、Sample6 は pb パッケージにあります。
SaiyanWarrior は pc パッケージにあります。

つまり、Sample6 から見ると SaiyanWarrior は別パッケージのクラスです。

そのため、SaiyanWarrior クラスは次のように public にします。

public class SaiyanWarrior

また、SaiyanWarrior のコンストラクタや show() も public にしています。

public SaiyanWarrior()

public void show()

クラスが public でも、コンストラクタやメソッドが外部から使えない範囲だと、別パッケージから十分に利用できません。

今回のように、別パッケージからオブジェクトを作って show() を呼び出すなら、コンストラクタと show() も public にしておく必要があります。

ドラゴンボール風にたとえると、SaiyanWarrior の巻物自体は他の棚から閲覧可能にします。
ただし、name や style のような内部情報は、直接書き換えられないように守っています。

図：package文とimport文の役割の違い

この図が示していること

この図では、package 文と import 文の役割の違いを表しています。

package pb; は、Sample6 クラスが pb パッケージに属することを示します。
つまり、Sample6 自身の住所を決める文です。

一方、import pc.SaiyanWarrior; は、pc パッケージにある SaiyanWarrior クラスを、このファイルで使いやすくするための文です。

この図から分かることは、package と import はどちらも先頭付近に書きますが、意味はまったく違うということです。

package は自分の住所を決めるものです。
import は使いたい相手への案内札です。

importを使った場合のコンパイル

作業中フォルダが C:\Java\13 の場合、フォルダ構成は次のようになります。

C:\Java\13
        ├─ pb
        │  └─ Sample6.java
        └─ pc
           └─ SaiyanWarrior.java

コンパイルは、作業中フォルダから行います。

PS C:\Java\13>javac pb\Sample6.java

Sample6.java は pc.SaiyanWarrior を import しています。

import pc.SaiyanWarrior;

そのため、pc フォルダの中に SaiyanWarrior.java があり、SaiyanWarrior クラスが public であれば、必要に応じてコンパイルされます。

コンパイル後は、次のようになります。

C:\Java\13
        ├─ pb
        │  ├─ Sample6.java
        │  └─ Sample6.class
        └─ pc
           ├─ SaiyanWarrior.java
           └─ SaiyanWarrior.class

importを使った場合の実行

実行するときは、main メソッドを持つクラスを指定します。

今回、main メソッドを持つのは Sample6 クラスです。

Sample6 は pb パッケージに属しています。

そのため、実行時は次のように書きます。

PS C:\Java\13>java pb.Sample6

ここで java Sample6 ではありません。

Sample6 は pb パッケージに属するため、pb.Sample6 と住所つきで指定します。

import pc.SaiyanWarrior; を書いていても、Sample6 の所属は pb のままです。
そのため、実行時には pb.Sample6 と書きます。

図：importを使ったコンパイルと実行の流れ

この図が示していること

この図では、import を使った場合のコンパイルと実行の流れを表しています。

Sample6.java は pb パッケージに属しています。
その中で import pc.SaiyanWarrior; と書くことで、pc パッケージの SaiyanWarrior を短い名前で使えるようにしています。

コンパイルは作業中フォルダから次のように行います。

PS C:\Java\13>javac pb\Sample6.java

実行するときは、main メソッドを持つ Sample6 をパッケージ名付きで指定します。

PS C:\Java\13>java pb.Sample6

この図から分かることは、import を使っても Sample6 の所属は pb のままであり、実行時には pb.Sample6 と指定する必要があるということです。

importを使うときに気をつけたいこと

import は便利ですが、いくつか注意点があります。

特に、同じ名前のクラスが複数ある場合は注意が必要です。

たとえば、pa.SaiyanWarrior と pc.SaiyanWarrior の両方がある場合、どちらを import するかによって、SaiyanWarrior と書いたときに指すクラスが変わります。

このような場合は、読みやすさのために、あえて pc.SaiyanWarrior のようにパッケージ名付きで書くこともあります。

importとパッケージ名付き記述の使い分け

import を使う書き方と、パッケージ名付きで書く方法は、どちらも正しい書き方です。

同じクラスを1回だけ使うなら、パッケージ名付きで書いても大きな問題はありません。

しかし、何度も同じクラスを使う場合は、import を使ったほうがコードが読みやすくなります。

import は、コードを短くするだけではなく、処理本体を読みやすくするための仕組みでもあります。

importで大切な感覚

import 文で大切なのは、次の感覚です。

ドラゴンボール風にたとえると、Sample6 は pb の任務指令書です。
SaiyanWarrior は pc の戦士名簿です。

import pc.SaiyanWarrior; は、pb の任務指令書から pc の戦士名簿を使いやすくするための案内札です。

案内札があるから、任務本文では SaiyanWarrior と短く呼べます。
ただし、戦士名簿そのものは pc の棚に置かれたままです。

この感覚がつかめると、import 文はとても自然に理解できます。