初心者がJavaを勉強するために必要なプログラミングの基本知識とは?

初心者がJavaを勉強するために必要なプログラミングの基本知識とは?

JavaはGoogleが使用している三大言語の一つで、世界的にプログラミング言語の主流となっています。Javaの学習を始める際には、まずは言語の基本をしっかりとおさえておきましょう。

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目次

そもそも、プログラミング言語とは

日本人に指示を出すためには日本語で話しかける必要があるように、コンピュータを動かすためには、コンピュータが理解できる言葉で命令をする必要があります。

ところが、コンピュータが理解できるのは固有の「機械語(マシン語)」だけです。 この機械語は2進数で書かれ、一見無意味な文字の羅列に見えるため、人間にはわかりにくいものとなっています。 そこで、機械語と人間の言葉の橋渡しをするために存在するのがプログラミング言語(高級言語)です。

もっとも、まったく何の知識もない人が、いきなりJavaのソースコード(プログラム)を見せられても、やはり意味不明の文字の羅列に見えるでしょう。 しかし、プログラミング言語のコードは、学習して構文を理解することで、どんな指示がコンピュータに与えられているのかを読み解くことができるようになります。プログラミング言語を用いてコンピュータに指示を出すことをプログラミングといいます。

インタプリタとコンパイラ

プログラミング言語はそのままではコンピュータが理解できないので、機械語に翻訳する必要があります。大きく分けて「インタプリタ」ないし「コンパイラ」と呼ばれる方法があります。

インタプリタ

プログラミング言語で書かれたソースコードを、プログラム実行時にその都度機械語に変換し、コンピュータに命令を与えます。実行のたびに変換するので、コンパイラに比べると時間がかかると言われています。 また、実行時に変換するための仕組みも必要になります。インタプリタに分類される言語としては、BasicやPerlがあります。

コンパイラ

プログラミング言語で書かれたソースコードを、あらかじめ機械語へ一括変換してから、コンピュータに命令を与えます。最初のコンパイル作業に時間がかかるものの、実行時に改めて変換しなくてもいいので、実行速度が速いとされています。 また、実行時に変換するための仕組みがいらないため、単独でプログラムを実行できます。コンパイラに分類される言語としては、C言語やC++があります。

Java言語の場合

では、Javaの場合はどちらなのでしょうか?  実は、Javaはインタプリタとコンパイラ両方の特色を持っています。Javaで書かれたソースコードは、事前にいったん中間的なコードである「バイトコード」に変換されます。 このバイトコードを「JVM」と呼ばれる仮想マシンで動かすと、仮想マシンがバイトコードを機械語に変換し、コンピュータに命令を与えるという仕組みです。

なぜ、このような仕組みをとっているかというと、プログラムをどんなハードウェアやOSでも同じように実行させるためです。

コンピュータのOSには、WindowsやMacOSのほかにも無償のLinux、スマートフォンのAndroidなどといった種類があります。 以前は、これらすべての環境で動くプログラムを作るためには、それぞれのOSに対応したプログラムを組まなければなりませんでした。

しかし、Javaの場合は、バイトコードは1種類のみで済みます。あとは仮想マシンのJVMが、OSやハードウェアの違いを吸収して機械語への変換を行ってくれます。 この「OSを問わずに動く」という特色が高く評価され、Javaはパソコンやスマートフォンに限らず、家電製品など様々な分野でプログラミングに使用されています。

まとめ

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