レッスン

ファイル module-info.java が何か、プロジェクト内のどこにあるか、そしてキーワード module を使ってモジュールを宣言する方法を解説します。さらに、 exports で API をエクスポートし、 requires で依存関係を追加する方法、加えて追加ディレクティブ（ opens、 uses、 provides ... with）も見ていきます。講義では、サンプル、モジュール名の命名規則、プロジェクト構造の実践的な解説、モジュール化ビルドでよくあるミスも扱います。

Java 9+ ではクラスとパッケージの上にモジュールのカプセル化が追加されました。パッケージを module-info.java の exports で明示的に公開しない限り、たとえ public クラスであっても隠れたままです。ここでは、 requires で依存関係を宣言する方法、 exports to で可視性を制限する方法、 module レベルと private/ public の違い、そして「package ... is not visible」「cannot access ...」といったコンパイルエラーが、 exports や requires の書き忘れを示してくれることを解説します。

Java におけるモジュール化アーキテクチャの実践ガイド。いつ・なぜコードをモジュールに分割するのか、代表的なパターン（オニオンアーキテクチャ、 api/ impl 分離、テスト用モジュール）、 module-info.java とキーワード requires/ exports による依存関係の設定、3 モジュール構成の動作サンプル、 Maven/ Gradle と IntelliJ IDEA との統合、さらに典型的なエラー（循環依存、エクスポートされていないパッケージ、誤った --module-path）の解説。

Java でモジュール化プロジェクトをビルドする方法: classpath と module-path の違い、フラグ --module-path をいつ使うか、 Maven と Gradle でマルチモジュール構成をどう設定するか、そして IntelliJ IDEA からの実行方法。 module-info.java を用いたモジュール構成、 requires/ exports による依存関係、プラグイン設定、ビルド時のよくあるエラーも紹介します。

Java から ProcessBuilder クラスを使って外部コマンドやユーティリティを起動する方法を解説します: それが Runtime. getRuntime(). exec() より優れている点、 directory() で作業ディレクトリを設定する方法、 environment() で環境変数を設定する方法、そして start()、 waitFor()、 getInputStream()/ getErrorStream()/ getOutputStream() でプロセスを扱う方法。クロスプラットフォーム性（ cmd.exe/ ls）、 stdout/ stderr の扱いと典型的なエラーも取り上げます。

Java における外部プロセス操作の実践: stdout を Process.getInputStream() で読み取り、 stderr を Process.getErrorStream() で受け取り、 stdin へは Process.getOutputStream() で書き込む。さらに、便利な inputReader()/ errorReader()/ outputWriter() の使い方も紹介します。 java -version のようなコマンドの挙動、 deadlock を避けるためのストリームの並行読み取り、文字エンコーディング（ "UTF-8"）の扱い、そして Python スクリプトとの簡単なブリッジについても解説します。

Java から外部プロセスを管理する実践: waitFor()（タイムアウトを含む）で終了を待ち、終了コードを読み取り、 destroy()/ destroyForcibly() で適切に停止し、ハングや「ゾンビ」プロセスを防ぎ、出力ストリームや例外も忘れない。クロスプラットフォームの注意点と典型的なミスを解説。

この講義では、Java から外部プログラムと「生きた」対話を構築する方法を解説します。 stdin に書き込み、 stdout と stderr から読み取り、相互のブロッキング（ deadlock）を避け、 ExecutorService で出力を並行処理し、ストリームを正しく閉じ、 ProcessBuilder を通じて Process のライフサイクルを管理します。 Python のインタラクティブスクリプトや bc ユーティリティの例を見て、バッファリングの落とし穴や flush() の必要性も取り上げます。

Java で外部プロセスを安定して扱うための実践ガイド: 未読の stdout/ stderr が原因のハングを避ける方法、出力エンコーディングの正しい設定（例えば UTF-8、 CP866）、コマンドのクロスプラットフォーム差異の考慮（ ls と dir）、 process.exitValue() によるアクセス権と終了コードの処理、リソースを漏れなくクローズし、対話型での相互ブロックを避ける方法を解説します。 ProcessBuilder の適切な使い方、ストリームの並行読み取り（スレッド / ExecutorService）、 process.destroy() による正しい終了、そして File.separator を用いた移植性の高いパスについても取り上げます。

Java のリフレクションとは何か、フレームワークやツールにとってなぜ必要か、リフレクションの中核である Class オブジェクトがどのように動くか、そしてそれを取得する方法（ .class、 getClass()、 Class.forName()）を解説します。いつリフレクションを使うべきか／使わないべきか、メタデータ（名前、パッケージ、スーパークラス、インターフェース）の取得例、ミニユーティリティ「このクラスは何？」、典型的な落とし穴（ ClassNotFoundException、パフォーマンス、セキュリティ）も扱います。

本講義では Java のリフレクションを扱います。 Class API を通じて、フィールド（ getFields()/ getDeclaredFields()）、メソッド（ getMethods()/ getDeclaredMethods()）、コンストラクタ（ getConstructors()/ getDeclaredConstructors()）、アノテーション（ getAnnotations()）の情報を取得する方法を見ていきます。さらに、 Modifier を使って修飾子（ public、 private、 protected、 static、 final）を判定し、「public と declared」の違いを整理し、クラスインスペクタのミニユーティリティを作ってビジュアルな図も確認します。

本講義ではリフレクションのリスクと制約を解説します: setAccessible( true) によるカプセル化の迂回、 final フィールドを書き換えようとする試みと、それが JVM の最適化のために危険である理由。さらには SecurityManager の行方、およびモジュールシステム（Java 9+）によって InaccessibleObjectException が発生する仕組みも扱います。性能や型安全性の低下、現代的な代替手段（ record、 sealed、pattern matching、APT、DI）とベストプラクティスについても議論します。最後に、JVM パラメータ --add-opens を使った実践的な例を示します。