この記事では、オブジェクト指向が何なのかをわかりやすく解説します。
オブジェクト指向って何？
オブジェクト指向言語とそうでないものでは何が違うの？
国内におけるIT人材の不足が深刻化していることもあり、ITエンジニアのなかでもプログラミングスキルがある人材の需要は増し、他の職種に比べ高い報酬を設けるケースが増えてきました。
そんななか、転職や副業での収入獲得に向けたリスキリングを目的に、プログラミングを学び始めた人は多いですよね。
オブジェクト指向は、現代のプログラミングにおいて重要な考え方です。しかし、オブジェクト指向という言葉を聞いたことはあっても、意味がよくわからず必要性に疑問を感じている人も多いのではないでしょうか。
そこでこの記事では、オブジェクト指向とは何か、その意味をわかりやすく解説します。オブジェクト指向プログラミングの基礎知識や代表的なオブジェクト指向言語も紹介するので、ぜひ参考にしてください。
- オブジェクト指向とは「開発効率を高める考え方」
- Python・Java・PHP・Rubyなど、オブジェクト指向言語は多数存在する
- 効率的な開発が可能だが、オブジェクト指向言語の習得には学習コストがかかる
プログラミングにオブジェクト指向への理解は不可欠
オブジェクト指向は現代のプログラミングにおける主流であり、大半のプログラミング言語に備わっている考え方です。そのため、プログラミングを学ぶ場合、オブジェクト指向への理解は不可欠といえます。
プログラム開発の現場で採用されているプログラミング言語も、多くの場合はオブジェクト指向型の言語です。プログラマーとしてチームで開発する場合、理解が不足しているとメンバーに迷惑をかけてしまいます。
個人的にプログラミングを行う場合でも、オブジェクト指向の理解がなければ、正しく動作するプログラムは開発できません。何が問題なのかも把握できず、その原因を探し出すことに苦労することでしょう。
プログラミングを正しく行うためには、オブジェクト指向の概念や仕組みをしっかりと把握することが大切です。
オブジェクト指向とは「開発効率を高める考え方」
オブジェクト指向とは、プログラムの要素をオブジェクト（モノ）として扱う考え方のことです。たとえば「犬」というオブジェクトを作り、それに特徴（「名前」など）や機能・動作（「吠える」など）を持たせて扱います。
オブジェクトのもとになる「ひな型」を定義しておくことで、さまざまなオブジェクトを生成可能です。たとえば、同じ犬のひな型から「チワワ」「ダックスフンド」といったオブジェクトを何個でも生成できます。
このように、オブジェクトとして扱うことでプログラムの要素を再利用したり、変更したりしやすくなります。つまり、オブジェクト指向によって開発効率のアップにつながるため、プログラミングの主流となっているのです。
なおプログラミングには、オブジェクト指向以外にも次のような考え方があります。特にポピュラーなのは、やはり効率的な開発が可能なオブジェクト指向です。
| 考え方 | 概要 |
| オブジェクト指向プログラミング | プログラムの要素をモノとして組み立て、それを操作する |
| 手続き型プログラミング | プログラムの手続き（処理）を上から下まで直線的に並べていく |
| 関数型プログラミング | プログラムの手続きをまとめた関数を作り、それを実行する |
また、オブジェクト指向ではオブジェクトを「インスタンス」と呼ぶことも多々ありますが、基本的には同義です。
オブジェクト指向言語とは？
オブジェクト指向言語とは、オブジェクト指向の考え方にもとづき作られたプログラミング言語のことです。現代の主要なプログラミング言語の大半は、オブジェクト指向言語に分類されます。
たとえば、次のプログラミング言語はすべてオブジェクト指向言語です。それぞれの詳細は後述します。
このように、多くのオブジェクト指向言語があります。プログラミングを学ぶなら、オブジェクト指向はしっかり理解を深めておくべきです。
オブジェクト指向には「クラス」への理解が必須
先ほど、「ひな型からオブジェクトを生成する」とお伝えしました。この「ひな型」に当たるものは「クラス」と呼ばれ、オブジェクト指向における必須要素となっています。
クラスとは、オブジェクトの特徴や機能・動作を汎用的にまとめたものです。事前に定義したクラスをもとに、さまざまなオブジェクトを生成して操作できます。クラスの主な構成要素を下表にまとめました。
オブジェクト指向を学ぶうえで、クラスへの理解は避けて通れません。オブジェクトのもとになるクラスの存在をしっかり覚えておきましょう。
オブジェクト指向のクラスについて詳しくは、次の記事を参考にしてください。
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オブジェクト指向にまつわる基礎知識
オブジェクト指向では、クラスのほかにも覚えておきたい3つの重要な基礎知識があります。
それぞれについて、順番に解説します。
プログラムの独立性を高める「カプセル化」
オブジェクト指向の「カプセル化」という仕組みによって、プログラムの独立性が高まります。カプセル化とは、オブジェクト内のデータをカプセルのように閉じ込めて、外部からアクセスできなくすること。
たとえば、犬クラスから生成した「チワワ」オブジェクトの名前を「シロ」と設定したとします。このときカプセル化を行えば、この名前を外部から直接的に参照したり、書き換えたりできなくすることが可能です。
外部からオブジェクトの中身を自由に操作されると、誤動作や不整合につながりかねません。カプセル化によってこうした問題を防げるため、プログラムの独立性が高まるのです。
なお、外部からオブジェクトの中身を参照・書き換えたい場合は、専用のメソッドを用意することが一般的です。メソッドには異常なデータの書き換えを防ぐためのチェック処理を組み込むことで、安全に書き換えが行えます。
プログラムの再利用性を高める「継承」
オブジェクト指向の「継承」という仕組みによって、プログラムの再利用性が高まります。継承とは、親クラスをもとに子クラスを作り、属性やメソッドを受け継がせること。
たとえば、「犬クラス」から派生させた「チワワクラス」を作りたい場合、継承が便利です。犬クラスを継承したチワワクラスは、「名前」といった属性も、「吠える」といったメソッドも持っています。
仮に継承させない場合、チワワクラスでこうした属性やメソッドを1から作成しなければなりません。つまり、継承によって既存クラスの属性やメソッドを再利用でき、プログラミングの手間を削減できるのです。
なお、下の記事ではオブジェクト指向の継承を詳しく解説しているので、よければ参考にしてください。
プログラムの拡張性を高める「オーバーライド」
オブジェクト指向の「オーバーライド」という仕組みによって、プログラムの拡張性が高まります。オーバーライドとは、親クラスが持つメソッドを子クラスで書き換えること。
たとえば、「犬クラス」を継承して「チワワクラス」を作るとします。仮に犬クラスの「吠える」メソッドが「ワン」と鳴く機能を持っていた場合、それを継承したチワワクラスの同メソッドも「ワン」と鳴く機能を持ちます。
しかし、犬種によって吠え方が変わってくる場合もあるでしょう。そこで便利なのがオーバーライドです。たとえば、継承時にチワワクラスの「吠える」メソッドをオーバーライドし、「キャン」と鳴く機能に上書きできます。
つまり、オーバーライドによってオブジェクトの動作や機能を柔軟に拡張できるのです。
同じ「吠える」メソッドでも、犬クラスでは「ワン」、チワワクラスでは「キャン」と機能が変わります。このように、クラスごとに同名メソッドの振る舞いが変わってくる性質を「ポリモーフィズム（多態性）」と呼びます。
カプセル化、継承、ポリモーフィズムの3つは、オブジェクト指向における3大要素です。
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代表的なオブジェクト指向言語
さまざまなプログラミング言語がオブジェクト指向言語にあたります。代表的なものを下表にまとめました。
| 言語名 | 特徴 |
| Python | AIなどの先端技術分野の開発で人気が高い言語 |
| Java | さまざまな開発分野に使える言語 |
| PHP | Webのバックエンド（裏方）開発で需要が高い言語 |
| Ruby | 日本製で文法がシンプルな言語 |
| Swift | Apple社製品のアプリを幅広く開発できる比較的新しい言語 |
| C++ | パフォーマンスの高いプログラムを作れる言語 |
| C# | 高品質なWindowsアプリを開発できる言語 |
| Visual Basic | Windowsアプリの画面を手軽に開発できる言語 |
| Objective-C | Apple社製品のアプリを幅広く開発できる歴史ある言語 |
| Kotlin | Androidアプリを開発できる比較的新しい言語 |
| Scala | 関数型プログラミングの良さも取り入れた言語 |
| Dart | Webアプリやスマホアプリを開発できる比較的新しい言語 |
| Smalltalk | 多くのオブジェクト指向言語に影響を与えた歴史ある言語 |
| Groovy | Javaにシンプルさをプラスした言語 |
ここでは、なかでも人気の高い下記4つのプログラミング言語をピックアップして紹介します。
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Python
「Python」は、AIやIoT（モノのインターネット）などの開発で人気が高いプログラミング言語です。優秀な開発ツールが充実しているため、先端技術分野の開発で特に広く採用されています。
文法がシンプルな特徴もあるため、プログラミング初心者にとっても理解しやすいでしょう。Pythonにおけるオブジェクト指向を学びたい人は、次の記事を参考にしてください。
Java
「Java」は、業務システムやAndroidアプリなど、幅広い分野の開発に使えるプログラミング言語です。JVM（Java Virtual Machine）という独自の仕組みによって、幅広いプラットフォームに対応できる特徴があります。
文法は複雑で、習得難易度は高めです。しかし、さまざまな分野で需要が高いため、プログラミングを仕事にしたい人におすすめします。Javaにおけるオブジェクト指向を学びたい人は、下の記事を参考にしてください。
PHP
「PHP」は、Webアプリのデータを管理する「サーバー」上での動作に特化したプログラミング言語です。Webに関する機能が充実しているため、Webアプリ開発で高い需要があります。
また、ブログのコンテンツを管理できる「WordPress」もPHP製のため、WordPressのカスタマイズにも使われます。PHPにおけるオブジェクト指向を学びたい人は、次の記事を参考にしてください。
Ruby
「Ruby」は、まつもとゆきひろ氏が生み出した日本製のプログラミング言語です。文法がシンプルで日本語の参考情報も豊富にあるため、プログラミング初心者でも学びやすい特徴があります。
主にWebのバックエンド開発を得意としていますが、iOSやAndroidのスマホアプリ開発にも使えます。Rubyにおけるオブジェクト指向を学びたい人は、下の記事を参考にしてください。
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オブジェクト指向は「設計」と「実装」段階でポイントが異なる
プログラム開発において、オブジェクト指向が深く関わる工程は「設計」と「実装」です。
ただし、設計と実装によって、オブジェクト指向のポイントは若干異なります。それぞれ順番に解説します。
設計段階におけるオブジェクト指向のポイント
設計段階のオブジェクト指向では、システムやアプリの要素をいかにしてクラスやオブジェクトに落とし込むかがポイントです。ドラマの制作に例えるなら「脚本を書く作業」に近いといえます。
オブジェクトというキャストの設定や関係性を考え、どのように演じてもらうかを考えるイメージです。各クラスの役割やクラス間の関係性などを明確にして、オブジェクトをどのように操作させるかといった構想を練ります。
なお、次の記事ではオブジェクト指向における設計について詳しく解説しているので、あわせて参考にしてください。
実装段階におけるオブジェクト指向のポイント
実装段階のオブジェクト指向では、設計されたクラスやオブジェクトをいかにしてプログラムに落とし込むかがポイントです。ドラマの制作に例えるなら、「脚本に沿って各シーンを撮影していく作業」に近いといえます。
オブジェクトというキャストを用意し、脚本に合わせて演じてもらうイメージです。設計で決められた属性やメソッドを持つクラスを定義し、それをオブジェクトとして構想どおりに操作していくことに焦点を当てます。
脚本のクオリティが低くても、キャストが正しく演じられなくても、ドラマのクオリティは下がります。そのため、オブジェクト指向においては設計も実装も正しく行うことが大切です。
なお、オブジェクト指向について理解が難しいと感じる人は下の記事も参考にしてください。
オブジェクト指向のメリット
オブジェクト指向の主なメリットは、次の3つです。
これまでの内容も踏まえて、1つずつ順番に解説します。
プログラムの不整合や誤動作を防げる
オブジェクト指向を開発に取り入れることで、プログラムの不整合や誤動作を防げます。カプセル化によってプログラムの独立性を高めることで、不正な書き換えができなくなるためです。
チーム開発だと、複数のプログラマーが1つのプログラムを変更していくことが珍しくありません。このとき、プログラマーによっては既存のプログラム要素の中身を誤って書き換えてしまうケースも考えられます。
その点、カプセル化したクラスから生成されたオブジェクトは、外部から書き換えられる心配がありません。結果として、複数人のプログラム開発でも不整合や誤動作が生じにくいのです。
実装作業の無駄を減らせる
オブジェクト指向を開発に取り入れることで、実装作業の無駄を減らせます。継承によって、オブジェクト間で共通する属性やメソッドを再利用でき、同じようなプログラムを何度も作成せずに済むためです。
たとえば前述のように、犬クラスを継承したチワワクラスを作成すれば、同じ「吠える」メソッドをチワワクラスで1から実装する必要がありません。
また、1度生成したオブジェクトが持つメソッドは、何度でも実行できます。仮に「吠える」メソッドの処理内容が複雑でも、メソッドを実行する処理1行だけで表現でき、複雑な処理を繰り返し実装せずに済みます。
このように、同じようなプログラムを何度も作成する無駄が減り、開発の効率が高まるのです。
プログラムをメンテナンスしやすい
オブジェクト指向を開発に取り入れることで、プログラムのメンテナンスがしやすくなります。変更すべき箇所がクラスによって整理される上に、オーバーライドによって柔軟なプログラムの拡張も行えるためです。
たとえば、後からチワワの吠え方を変える必要が生じたとします。このとき、「チワワクラス」のメソッドだけを変更すれば、チワワクラスの「吠える」メソッドを利用している箇所のすべてに変更が適用されます。
また、後からシェパードクラスを作成する場合でも、オーバーライドによって「吠える」メソッドの中身を柔軟に変更可能です。
プログラム開発では、1つのプログラムを継続的にアップデートしていくことが珍しくありません。オブジェクト指向を取り入れていれば、アップデートにともなうメンテナンスの負担を減らせるでしょう。
オブジェクト指向のデメリット
オブジェクト指向を取り入れるときの大きなデメリットは、学習コストが高いことです。先ほど紹介した3大要素以外にも、さまざまな知識を身につける必要があるため、習得までに多くの期間や労力を要します。
特にプログラミング初心者の場合、オブジェクト指向は理解しづらいと感じる人が少なくありません。多くの時間を費やしてもオブジェクト指向が理解できず、プログラミング自体に挫折してしまう場合もあります。
そのため、オブジェクト指向を取り入れる場合は、正しい方法で計画的に学習することが大切です。
オブジェクト指向の活用例
ここからは、オブジェクト指向に関する活用例を2つ紹介します。
オブジェクト指向データベース
「オブジェクト指向データベース」は、オブジェクト指向に近い考え方を取り入れたデータベース（データ管理の仕組み）です。データベースは、アプリやサービスのデータ管理に欠かせない存在となっています。
オブジェクト指向データベースでは、関連するデータと、その処理用メソッドを1つのオブジェクトとして扱います。一般的なデータベース操作には「SQL」という言語を使いますが、こちらはメソッドで操作が可能です。
大規模なデータでも高速で処理できるメリットがあるため、オブジェクト指向データベースを採用するケースも増えています。
オブジェクト指向エクササイズ
「オブジェクト指向エクササイズ」は、オブジェクト指向で上手くプログラミングするためのポイントをまとめたものです。「ThoughtWorksアンソロジー」という本で紹介されたことで、注目を集めました。
説明すると長くなるため割愛しますが、9つのルールだけ紹介します。詳細は本を読んでみてください。
引用元：ThoughtWorksアンソロジー
- 1つのメソッドにつきインデントは1階層までにすること
- else句を使用しないこと
- すべてのプリミティブ型と文字列型をラップすること
- 1行につきドットは1つまでにすること
- 名前を省略しないこと
- すべてのエンティティを小さくすること
- 1つのクラスにつき、インスタンス変数は2つまでにすること
- ファーストクラスコレクションを使用すること
- Getter, Setter, プロパティを使用しないこと
オブジェクト指向プログラミングの学習をこれから始める場合、参考にしてみると良いでしょう。
挫折なくオブジェクト指向言語の習得を目指すなら
もちろん、ここまで解説してきたJavaやRuby・PHP・JavaScript・Swift・C++・VBAなどのオブジェクト言語は独学でも習得できます。
ただ実のところ、上記のオブジェクト指向言語といったプログラミング学習に挫折する独学者は多くいます。事実、弊社の調査では
- 不明点を聞ける環境になかった
- エラーが解決できなかった
- モチベーションが続かなかった
などの理由から、87.5%が「プログラミング学習で挫折や行き詰まりを経験した」と回答しています。
調査概要：プログラミング学習の挫折に関するアンケート
調査対象：10代〜80代の男女298名
調査期間：2019年8月13日~8月20日
調査方法：インターネット調査
掲載元：PR TIMES
またこうした背景もあってか、弊社がプログラミングに興味がある人100名へ実施した別の調査では
- 確実にスキルを身につけられると思ったから
- 独学では不安がある
- 効率よく学べそう
などの理由から、61%が「プログラミングの勉強を始めるならスクールを選ぶ」と回答しています。
調査概要：プログラミングに興味がある方の意識調査
調査期間：2021/11/19~2021/12/3
対象者：プログラミング学習を検討している10代~50代の男女100名
調査媒体：クラウドワークス
掲載元：PR TIMES
「効率よく学べそう」という回答に関しては、プログラミングスクールの卒業生に「独学ではなくスクールを活用した理由」を聞いたインタビューでも「できるだけ短い期間でITエンジニアへの転職や副業に必要なスキルを身につけたかった」という回答も多く寄せられました(※1)。
※1：スクール卒業生に実施したインタビュー詳細の動画
上記から、1人でプログラミングスキルを習得できるか不安な人や短期間でスキルを習得したい人ほど確実性を求め、現役エンジニアといったプロの講師に質問できるプログラミングスクールを利用する傾向にあるのがわかります。
いざ独学でプログラミングを学び始めても、勉強の最中に挫折しまっては学習にかけた時間を悔やむだけでなく「プログラミングスキルを身につけるのって思っていたよりも難しいんだな…」とオブジェクト指向言語の習得自体を諦めかねません。
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- 累計指導実績4万5,000名以上
- 給付金活用で受講料が最大80%OFF
侍エンジニアをおすすめする最大の理由は「挫折しづらい学習環境」にあります。
先ほど述べたとおり、独学者の多くは自力で不明点やエラーを解決できないためにプログラミング学習を挫折しています。そのため、未経験者が現役エンジニアのようなプロに質問や相談できない状況で、プログラミングスキルを習得するのは非常に難易度が高いといえます。
しかし、侍エンジニアでは
- 現役エンジニア講師によるマンツーマンレッスン
- 現役エンジニアに質問できるオンラインでのQ&Aサービス
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といったサポート体制を整えているため、学習中に出てきたわからないことや不明点をいつでも相談可能です。「受講生の学習完了率98%」「転職成功率99%」という実績からも、侍エンジニアなら挫折しづらい環境でプログラミング学習を進められるといえます。
また、侍エンジニアではカウンセリングにて受講生一人ひとりの目的をヒアリングしたうえでカリキュラムを作成するため、限られた受講期間でもITエンジニアへの転職や副業での収入獲得に必要なスキルだけを効率的に習得可能です。
最短距離で目的を実現できるようカリキュラムが組まれているため、勉強する順番や内容を誤り非効率に時間や手間を費やす心配もありません。
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学習と金銭面をどちらもサポートしてくれる侍エンジニアなら、未経験からでも安心してITエンジニアへの転職や副業での収入獲得などの目的が実現できますよ。
公式サイトで詳細を見るまとめ
今回はオブジェクト指向に関して、次の7点をお伝えしました。
- オブジェクト指向を理解することの重要性
- オブジェクト指向とは
- オブジェクト指向にまつわる基礎知識
- オブジェクト指向の設計・実装におけるポイント
- オブジェクト指向のメリット・デメリット
- 代表的なオブジェクト指向言語
- オブジェクト指向の活用例
オブジェクト指向は、効率的にプログラムを開発するうえで重要な考え方といえます。ただし覚えることが非常に多いため、オブジェクト指向を学ぶ場合は正しい方法・手順で進めていくことが大切です。
オブジェクト指向言語の考え方を理解して、効率的にプログラミングができるようになりましょう。
また、本記事を機にオブジェクト指向への理解を深めたいと感じた人は本での学習もおすすめです。次の記事では、レベル別にオブジェクト指向が学べるおすすめ本を紹介しているので、よければ参考にしてください。
この記事の監修者
フルスタックエンジニア
音楽大学卒業後、15年間中高一貫進学校の音楽教師として勤務。40才のときからIT、WEB系の企業に勤務。livedoor（スーパーバイザー）、楽天株式会社（ディレクター）、アスキーソリューションズ（PM）などを経験。50歳の時より、専門学校でWEB・デザイン系の学科長として勤務の傍ら、副業としてフリーランス活動を開始。 2016年、株式会社SAMURAIのインストラクターを始め、その後フリーランスコースを創設。現在までに100名以上の指導を行い、未経験から活躍できるエンジニアを輩出している。また、フリーランスのノウハウを伝えるセミナーにも多数、登壇している。
本記事の解説内容に関する補足事項
本記事はプログラミングやWebデザインなど、100種類以上の教材を制作・提供する「侍テラコヤ」、4万5,000名以上の累計指導実績を持つプログラミングスクール「侍エンジニア」を運営する株式会社SAMURAIが制作しています。
また、当メディア「侍エンジニアブログ」を運営する株式会社SAMURAIは「DX認定取得事業者」に、提供コースは「教育訓練給付制度の指定講座」に選定されており、プログラミングを中心としたITに関する正確な情報提供に努めております。
参考：SAMURAIが「DX認定取得事業者」に選定されました
記事制作の詳しい流れは「SAMURAI ENGINEER Blogのコンテンツ制作フロー」をご確認ください。
