1. 抽象クラス: 基礎の復習
比較に進む前に、抽象クラスとは何かをおさらいしましょう。
抽象クラスは、直接インスタンス化できないクラスです（new Animal() のようには書けません）。実装を持つ通常のメソッドと、実装を持たない抽象メソッドの両方を含むことができます。抽象クラスは、ほかのクラスの土台として使われ、振る舞いを継承させたり、いくつかのメソッドの実装を義務づけたりするのに用いられます。
たとえば、アプリにさまざまな種類の乗り物があるなら、抽象クラス Transport を用意できます。
public abstract class Transport {
private String model;
public Transport(String model) {
this.model = model;
}
public String getModel() {
return model;
}
// 抽象メソッド — 実装はなく、宣言だけ
public abstract void move();
// 通常のメソッド — 実装あり
public void printInfo() {
System.out.println("乗り物のモデル: " + model);
}
}
抽象クラスの特徴:
- フィールド（状態）を持てる。
- 実装済みメソッドを持てる。
- 抽象メソッドを持てる（サブクラスでの実装が必須）。
- 直接インスタンス化できない。
- 共通の振る舞いと状態を提供するために使われる。
2. インターフェース: 基礎の復習
インターフェースは、クラスが実装すべきメソッド群を定義するものです。インターフェースは状態を記述しません（通常のフィールドは持てず、定数のみ）。また（Java 8 以前は）メソッドの実装を含みません。インターフェースは純粋な契約であり、「これを実装するなら、この機能を持っていること」という約束です。
インターフェースの例:
public interface Movable {
void move(int x, int y);
}
インターフェースの特徴:
- 状態は持たない（public static final な定数のみ）。
- Java 8 以前は抽象メソッドのみ（Java 8 以降は default メソッドと static メソッドが追加。詳細は後述）。
- メソッドは既定で常に public abstract。
- クラスは複数のインターフェースを実装できる。
- クラスが「何ができるか」を表現するために使われる。
3. 比較表: 抽象クラス vs インターフェース
両者を正面から比較してみましょう。以下の表にまとめます。
| 特徴 | 抽象クラス | インターフェース |
|---|---|---|
| 構文 | |
|
| インスタンスを生成できるか？ | いいえ | いいえ |
| 通常メソッドを含められるか？ | はい | Java 8 以前は不可、Java 8 以降は default/static のみ |
| 抽象メソッドを含められるか？ | はい | はい（Java 8 以前はすべて抽象メソッド） |
| フィールド（状態）を持てるか？ | はい（任意のフィールド） | public static final（定数）のみ |
| コンストラクタを持てるか？ | はい | いいえ |
| 継承 | 抽象/通常クラスは1つだけ継承可能 | 複数のインターフェースを実装可能 |
| メソッドの修飾子 | 任意（public、protected、private） | メソッドは既定で public abstract。Java 9 以降はインターフェース内部で使う private メソッドを追加可能 |
| 継承の書き方 | |
|
| 主な用途 | 共通の実装と状態 | 能力・役割の記述 |
| JDK の例 | |
|
4. いつインターフェースを使い、いつ抽象クラスを使うか？
インターフェースを使う場面:
- 「どのように実現するか」には関与せず、クラスが「何ができるか」だけを表現したいとき。
- クラスに複数の独立した能力を持たせたいとき。
- 例: Comparable（比較できる）、Serializable（シリアライズできる）、Runnable（スレッドで実行できる）。
抽象クラスを使う場面:
- すべてのサブクラスに共通の実装と状態を提供したいとき。
- すべてのサブクラスが特定のフィールドや実装付きメソッドを持つべきとき。
- 継承は厳密に「1 対 1」（クラスは 1 つのクラス（通常または抽象）だけを継承）である必要があるとき。
身近なアナロジー
- インターフェースは「運転免許証」のようなもの。持っていれば車を運転できるということですが、どの車でどう運転するかまでは規定しません。
- 抽象クラスは「車の共通設計図」のようなもの。どの車にもハンドルやペダル、エンジンはありますが、各メーカーは詳細を独自に実装します。
5. Java 標準ライブラリからの例
インターフェース: Comparable
public interface Comparable<T> {
int compareTo(T o);
}
このインターフェースを実装するクラスは、メソッド compareTo を実装しなければなりません。たとえば、String、Integer、LocalDate など多数があります。
抽象クラス: AbstractList
public abstract class AbstractList<E> implements List<E> {
// いくつかの List メソッドのデフォルト実装
// 一部のメソッドは抽象のまま
}
AbstractList は、コレクションの一部の振る舞い（たとえば追加/削除など）をすでに実装していますが、いくつかのメソッドは抽象のまま残し、サブクラスが独自に実装できるようにしています。
6. コード例: 実践的な比較
インターフェース
インターフェースと、それを実装するクラスを作成します。
public interface Printable {
void print();
}
public class Document implements Printable {
@Override
public void print() {
System.out.println("ドキュメントを印刷しています...");
}
}
抽象クラス
次に、抽象クラスとそのサブクラスです。
public abstract class Machine {
public void turnOn() {
System.out.println("マシンが起動しました。");
}
public abstract void work();
}
public class Printer extends Machine {
@Override
public void work() {
System.out.println("プリンターが印刷しています...");
}
}
クラスが両方に対応: インターフェースと抽象クラス
public class SmartPrinter extends Machine implements Printable {
@Override
public void work() {
System.out.println("スマートプリンターが動作しています...");
}
@Override
public void print() {
System.out.println("スマートプリンターが印刷しています...");
}
}
7. インターフェースの多重実装: これが強力な理由
Java では、クラスは 1 つのクラス（抽象/通常）しか継承できませんが、インターフェースは好きなだけ実装できます。これにより、柔軟で拡張可能なアーキテクチャを構築できます。
public interface Scannable {
void scan();
}
public class MultiFunctionPrinter extends Machine implements Printable, Scannable {
@Override
public void work() {
System.out.println("複合機が動作しています...");
}
@Override
public void print() {
System.out.println("複合機が印刷しています...");
}
@Override
public void scan() {
System.out.println("複合機がスキャンしています...");
}
}
どちらを選ぶべきか？
- 共通の状態（フィールドなど）を持つ基本的な機能を設計するなら、抽象クラスを使いましょう。
- オブジェクトに「できることのラベル」（例: 「印刷できる」「比較できる」「シリアライズできる」）を付与したいなら、インターフェースを使いましょう。
- 迷ったら、まずはインターフェースから始めるのがよい習慣です。インターフェースは柔軟性と拡張性を高めます。
8. よくあるミスと落とし穴
誤り1: 複数のクラスを継承しようとする — Java は許しません！
クラスが継承できるクラスは 1 つだけですが、インターフェースは多数実装できます。たとえば、class A extends B, C はエラーですが、class A extends B implements X, Y, Z は問題ありません。
誤り2: インターフェースのフィールドとクラスのフィールドを混同する。
インターフェースで宣言できるのは定数（public static final）のみです。たとえば private int count; のような通常の状態は宣言できず、コンパイラがすぐにエラーにします。
誤り3: インターフェースの全メソッドを実装していない。
クラスがインターフェースのメソッドを 1 つでも実装していない場合、そのクラスは abstract として宣言しなければなりません。そうでないとコンパイルエラーになります。
誤り4: インターフェースや抽象クラスのインスタンスを生成しようとする。
どちらも「未完成の型」です。拡張はできますが、直接インスタンス化することはできません。
Printable p = new Printable(); // エラー!
Machine m = new Machine(); // エラー!
誤り5: インターフェースにコンストラクタがあると思っている。
インターフェースにはコンストラクタはありません。オブジェクトの状態を記述しないためです。コンストラクタを持てるのはクラス（通常クラスと抽象クラス）だけです。
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