Javaの型判定でのinstanceof演算子について徹底解説！

システム
エンジニア

Javaのinstanceofはどのように使うのでしょうか。

プロジェクト
マネージャー

インスタンスが指定したクラスであるかどうかを判定してくれるキーワードです。そのクラスで合っているかどうかをチェックしてくれます。

Javaのinstanceofとは？

Javaのinstanceofは、インスタンスが指定したクラスであるかどうかを判定してくれるキーワードです。使い方は以下のように主にif文で利用します。

Object o = “”文字列です。””;

if (o instanceof String) {
System.out.println(“”oはString型です。””);
}

Javaの全てのクラスはObject型を親クラスに持つので、Object型として生成することができます。しかしObject型の参照変数でクラスを生成すると、実体は何のクラスかわからなくなります。そこでinstanceofで「このクラスじゃないの？」とチェックすれば良いというわけです。

instanceofは親クラスやインターフェイスもわかる

instanceofなら親クラスやインターフェイスもわかります。例えば以下を実行すると、

Number n = Integer.valueOf(100);

System.out.println(n instanceof Integer);
System.out.println(n instanceof Number);
System.out.println(n instanceof java.io.Serializable);

結果は、

true
true
true

になります。Integerクラスは親クラスがNumberクラスで、NumberクラスがインターフェイスのSerializableを実装しているからです。

対象がnullだった場合のinstanceofの挙動

instanceofの対象になる参照変数がnullだった場合はどうなるのでしょうか。

Number n = null;
System.out.println(n instanceof Number);

この結果は「false」になります。nullチェックをしなくてもNullPointerExceptionが出たりはしないということです。

instanceof以外のチェック方法　その１

なおObject型にはgetClass()というクラス名を取得するメソッドがあります。以下を実行すると、

Object o = “”文字列です。””;
System.out.println(o.getClass());

以下のように表示されます。

class java.lang.String

instanceofを使わずに、以下のようにクラスをチェックすることも可能です。

Object o = “”文字列です。””;

if (o.getClass().equals(String.class)) {
System.out.println(“”String型です。””);
}

ただしこの方法はinstanceofと違い、親クラスやインターフェイスと比較するとfalseになります。インスタンス自身のクラスだけしかチェックできないことに注意してください。

instanceof以外のチェック方法　その２

.class拡張子を使った以下のようなチェック方法もあります。

Object o = “”文字列です。””;

if (String.class.isInstance(o)) {
System.out.println(“”String型です。””);
}

このJavaサンプルはinstanceofを使った場合と全く同じ動作をします。上のequalsを使う方法と違って親クラスやインターフェイスにも対応できます。

型がわかったらキャストをする

instanceofでtrueと判断した場合は、以下のJavaサンプルのように()でキャストしてその型の参照変数に入れることができます。型チェックを行うことで、キャストできない時に発生するClassCastExceptionを防ぐことが出来ます。

Number n = Integer.valueOf(100);

if (n instanceof Integer) {
Integer i = (Integer)n;
}

class.isAssignableFromでキャストできるかどうかを判定

class.isAssignableFromを使うとクラスを指定してキャストできるかどうかを判定できます。

if (Number.class.isAssignableFrom(Integer.class)) {
System.out.println(“”Numberにキャストできます””);
}
if (java.io.Serializable.class.isAssignableFrom(Integer.class)) {
System.out.println(“”Serializableにキャストできます””);
}

これを実行すると以下のようにキャストできることがわかります。ただこれはプログラムをする前にわかっているべきことなので、使う機会は少ないかもしれません。

Numberにキャストできます
Serializableにキャストできます

instanceofの使用例

instanceofを使用する具体例を挙げましょう。一般的にはシリアライズ・デシリアライズの時に使うケースが多く見られます。

シリアライズとはインスタンスをファイルなどの実体のある形に変換することです。以下がシリアライズの例です。なおソースの先頭には「import java.io.*;」を追加してください。

Integer iObj = Integer.valueOf(12345);
File file = new File(“”c:\\test\\iObj””);

// シリアライズする
try (ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));) {
oo.writeObject(iObj);
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

シリアライズでファイルに変換できる

上のJavaサンプルではInteger型のインスタンスを生成し、ファイルを開いてそのインスタンスを書き出しています。これがシリアライズです。なおtry()の中にファイル操作処理を記述すると、操作終了後に自動的にCloseしてくれます。

これを実行するとiObjというバイナリファイルが出来ます。テキストエディタで無理矢理開くと、java.lang.Integerなどの文字が見えるはずです。できればバイナリエディタの方が望ましいです。

デシリアライズでファイルを読み込む

次はデシリアライズをするJavaサンプルです。デシリアライズとはシリアライズ化したファイルを読み込んでインスタンスに戻すことです。上のサンプルソースに続けて記述します。

// デシリアライズする
Object readObj = null;
try(ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));) {
readObj = oi.readObject();
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

instanceofで読み込んだインスタンスをチェックする

上のJavaサンプルでreadObjというObject型の参照変数にデシリアライズをしました。しかしこのままではObject型なので使えません。そこでinstanceofを使うのです。

// Integer型であればキャストして値を取得
if (readObj instanceof Integer) {
Integer i = (Integer)readObj;
System.out.println(i.intValue());
}

シリアライズ処理にinstanceofは欠かせない

実行結果は以下になります。ファイルにシリアライズしたInteger型が復元できていることがわかります。

12345

シリアライズはクラスの情報を保持したまま保存できるので、とても使い易くて便利です。そしてデシリアライズで復元した時にはinstanceofによるチェックは必須です。是非シリアライズを活用してください。

システム
エンジニア

Javaのinstanceofの使い方が理解できました。

プロジェクト
マネージャー

シリアライズ処理でインスタンスを復元した時などの間違いを防ぐために、Javaのinstanceofの使い方をよく理解しておきましょう。

instanceofで安全なJavaプログラミングを実現

Javaのinstanceofを解説しましたが、ご理解頂けましたでしょうか。シリアライズ処理でインスタンスを復元した時などは必ずinstanceofでチェックすれば間違うことはありません。安全なJavaプログラミングにinstanceofは必須と言えます。