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Javaのinstanceofを分かりやすく解説!|安全なJavaプログラミングをしよう

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Javaのinstanceofを分かりやすく解説!|安全なJavaプログラミングをしよう
この記事でわかること
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    システム
    エンジニア
    Javaで、インスタンスのクラス型が違う場合はどうすればいいです。
    プロジェクト
    マネージャー
    instanceofを使えばいいです。では、具体的にinstanceofの使い方や応用について解説しましょう。

    Javaのinstanceofとは?


    JavaはどんなクラスのインスタンスもObject型で扱える便利な言語です。ただし、あるObject型のインスタンスが実際は違うクラス型の場合もあります。そう言った時に型を調べるにはどうしたらよいのでしょうか。

    その場合は、instanceofを使えば解決します。この記事ではinstanceofの使い方とその応用、具体的な使用例を紹介するので是非ご覧ください。

    instanceofの簡単なサンプル

    以下はinstanceofの簡単なサンプルです。

    Object o = “test”;

    if (o instanceof String) {
    System.out.println(o);
    }

    このJavaサンプルを実行すると、testと表示されます。oはObject型の変数ですが、その実体の”test”はString型の文字列です。そのためinstanceofでString型とtrue判定され、if文の処理が実行されたということになります。

    変数がnullだった場合は?

    もしinstanceofでチェックする変数が以下のようにnullだったら、どうなるのでしょうか?

    String s = null;

    if (s instanceof String) {
    System.out.println(s);
    }

    このJavaサンプルを実行しても、何も表示されません。sはString型ですが、実体がnullのためinstanceofの判定はfalseとなるのです。

    instanceofは親クラスもチェックできる

    instanceofはインスタンスの型だけでなく、その型の親クラスをチェックすることもできます。以下のJavaサンプルをご覧ください。

    Integer intVal = Integer.valueOf(3);
    Short shortVal = Short.valueOf((short)5);
    Float floatVal = Float.valueOf(8.0f);
    Object[] ary = new Object[3];

    ary[0] = intVal;
    ary[1] = shortVal;
    ary[2] = floatVal;

    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < ary.length; i++) {
    if (ary[i] instanceof Number) {
    sum += ((Number)ary[i]).intValue();
    }
    }

    System.out.println(“sum is “+sum);

    親クラスをチェックすれば安全に処理ができる

    上のJavaサンプルを解説します。まずInteger型・Short型・Float型のクラスのインスタンスを生成し、それらをObject型の配列aryに格納します。そしてaryの中身を順にinstansofで親クラスがNumber型かどうかチェックします。

    Integer型・Short型・Float型の親クラスは全てNumber型なのでinstanceofの判定trueになります。そしてary型をNumber型にキャストし、Number型のinvValueメソッドをコールして戻り値をsumに加算します。

    間違った型でキャストすると例外が発生する

    このJavaサンプルの実行結果は”sum is 16″になります。3とshort型の5とfloat型の8がint型として合計されたということです。もし仮にNumber型が親クラスではないインスタンスをNumber型でキャストすると、ClassCastExceptionが発生します。

    instanceofのおかげで安全に処理ができているということです。

    instanceofはインターフェイスの実装もチェックできる

    instanceofは親クラスのチェックだけでなく、インターフェイスを実装しているかどうかもチェックできます。

    以下のJavaサンプルをご覧ください。なお実行する時は先頭に「import java.io.*;」が必要です。

    Integer intVal = Integer.valueOf(123);

    if (intVal instanceof Serializable) {
    try {
    // バイト配列で書き込む
    File file = new File(“c:\\test\\serial_file”);
    ObjectOutputStream ost = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
    ost.writeObject(intVal);
    ost.close();
    // バイト配列を読み込む
    ObjectInputStream ist = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
    Object o = ist.readObject();
    ist.close();
    if (o instanceof Integer) {
    System.out.println(“serial value is “+((Integer)o).intValue());
    }
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }

    instanceofはシリアライズ処理で役立つ

    JavaにはSerializableというインターフェイスがあります。これを実装しているとインスタンスをファイルに書き込み、それを読み込んで復元できます。このサンプルはそれを行っています。それでは説明しましょう。

    まずInteger型の値が123のインスタンスを生成しています。そしてそれがSerializableを実装しているかinstanceofで、チェックしています。実装していれば、ObjectOutputStreamでファイルにインスタンスを書き出します。これをシリアライズすると言います。

    instanceofにより安全に処理できる

    その後、ObjectInputStreamでObject型として読み込みます。これをデシリアライズと言います。そしてinstanceofでInteger型であるかどうかをチェックし、そうであればInteger型でキャストし、intValueメソッドで値を取得します。

    実行結果は、

    serial value is 123

    となります。ClassCastExceptionを発生させないように、instanceofがこういったケースで役立つことがわかります。

    instanceofの他の利用方法

    instanceofの他の使用例を紹介します。以下のJavaサンプルをご覧ください。

    Object[] ary = new Object[10];

    for (int i = 0;i < ary.length; i++) {
    if (i%2==0) {
    ary[i] = “” + i;
    }
    else
    {
    ary[i] = Integer.valueOf(i);
    }
    }

    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < ary.length; i++) {
    if (ary[i] instanceof String) {
    sum += Integer.valueOf((String)ary[i]);
    }
    else if (ary[i] instanceof Integer) {
    sum += ((Integer)ary[i]).intValue();
    }
    }

    System.out.println(“sum is “+sum);

    複数の型が混在していてもinstanceofで対応できる

    上のJavaサンプルは色々な型が混在している場合にinstanceofで個別対処することを想定したものです。解説すると、まずObject型の配列aryにString型の数字とInteger型の数値を交互に入れています。i%2を2で割った余りを取得し、””+iでint型を文字列に変換しています。

    その後、配列aryを全部instanceofでチェックし、String型ならInteger.valueOfメソッドで数値に変換し、IntegerならintValueメソッドで値を取得します。

    最後に値の合計を表示します。”sum is 45″と表示されます。このようにinstanceofは複数の型が混在する時に便利に使えるのです。

    システム
    エンジニア
    instanceofはとても便利ですね。
    プロジェクト
    マネージャー
    複数の型が混在する時でも便利に使えます。

    instanceofで安全なJavaプログラミングをしよう

    instanceofの使い方について解説しましたが、ご理解できましたでしょうか。

    instanceofを使用すれば間違ったキャストを行ってClassCastExceptionが発生する事態を避けることができます。安全なJavaプログラミングのために是非活用してください。

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