3分間プログラミング講座 第11回: みんなで使う共通の道具～staticとユーティリティクラス～

class Counter {
    // staticフィールド: 全てのCounterオブジェクトで共有される
    // このクラスのインスタンスが何個作られても、currentCountは1つしかない
    static int currentCount = 0; 

    // インスタンスフィールド: オブジェクトごとに異なる
    String instanceName;

    public Counter(String name) {
        this.instanceName = name;
        currentCount++; // オブジェクトが作られるたびに共有のカウンタを増やす
        System.out.println(name + "が生成されました。現在の総オブジェクト数: " + currentCount);
    }

    public void displayInstanceInfo() {
        System.out.println("インスタンス名: " + this.instanceName);
    }

    // staticメソッドからstaticフィールドにアクセス
    public static void showTotalCount() {
        System.out.println("現在の合計カウンタ: " + currentCount);
    }
}

public class StaticFieldExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("初期の合計カウンタ: " + Counter.currentCount); // クラス名.staticフィールド名でアクセス

        Counter c1 = new Counter("カウンタA");
        c1.displayInstanceInfo();

        Counter c2 = new Counter("カウンタB");
        c2.displayInstanceInfo();

        Counter c3 = new Counter("カウンタC");
        c3.displayInstanceInfo();

        // どのオブジェクトからアクセスしても同じcurrentCountが見える
        System.out.println("c1から見た合計カウンタ: " + c1.currentCount);
        System.out.println("c2から見た合計カウンタ: " + c2.currentCount);

        // 推奨されるアクセス方法: クラス名.staticフィールド名
        System.out.println("Counterクラスから見た合計カウンタ: " + Counter.currentCount);

        // staticメソッドもクラス名から呼び出せる
        Counter.showTotalCount();
    }
}

class Calculator {
    // staticフィールド（定数によく使われる）
    public static final double PI = 3.14159; // 円周率

    // staticメソッド: 特定のオブジェクトに依存しない計算
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public static int subtract(int a, int b) {
        return a - b;
    }

    public static double calculateCircleArea(double radius) {
        return PI * radius * radius; // staticフィールドPIにアクセス
    }

    // インスタンスメソッド（staticではないメソッド）
    public void displayMessage() {
        System.out.println("これはオブジェクトのメッセージです。");
    }
}

public class StaticMethodExample {
    public static void main(String[] args) {
        // staticメソッドはオブジェクトを生成せずにクラス名から直接呼び出す
        int sum = Calculator.add(10, 5);
        System.out.println("10 + 5 = " + sum);

        int diff = Calculator.subtract(10, 5);
        System.out.println("10 - 5 = " + diff);

        double area = Calculator.calculateCircleArea(3.0);
        System.out.println("半径3.0の円の面積: " + area);

        // staticフィールドもクラス名から直接アクセス
        System.out.println("円周率PI: " + Calculator.PI);

        // インスタンスメソッドはオブジェクトを生成しないと呼び出せない
        // Calculator.displayMessage(); // エラーになる
        Calculator calc = new Calculator();
        calc.displayMessage();
    }
}

// ユーティリティクラスの例: 日付操作
import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

class DateUtils {
    // 外部からのインスタンス化を防ぐためにprivateコンストラクタを設定
    private DateUtils() {
        // 何もしない
    }

    /**
     * 文字列で今日のフォーマットされた日付を取得します。
     * @return yyyy年MM月dd日形式の今日の日付文字列
     */
    public static String getTodayFormattedDate() {
        LocalDate today = LocalDate.now();
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日");
        return today.format(formatter);
    }

    /**
     * 指定された日付が未来かどうかを判定します。
     * @param date チェック対象の日付
     * @return 指定日付が現在より未来ならtrue、それ以外ならfalse
     */
    public static boolean isFutureDate(LocalDate date) {
        return date.isAfter(LocalDate.now());
    }

    /**
     * 2つの日付間の日数を計算します。
     * @param startDate 開始日付
     * @param endDate 終了日付
     * @return 2つの日付間の日数
     */
    public static long getDaysBetween(LocalDate startDate, LocalDate endDate) {
        return java.time.temporal.ChronoUnit.DAYS.between(startDate, endDate);
    }
}

public class UtilityClassExample {
    public static void main(String[] args) {
        // DateUtils d = new DateUtils(); // エラー！privateコンストラクタなのでインスタンス化できない

        // オブジェクトを生成せずに直接メソッドを呼び出す
        System.out.println("今日の日付: " + DateUtils.getTodayFormattedDate());

        LocalDate someFutureDate = LocalDate.of(2025, 12, 25);
        if (DateUtils.isFutureDate(someFutureDate)) {
            System.out.println(someFutureDate + "は未来の日付です。");
        }

        LocalDate startDate = LocalDate.of(2025, 1, 1);
        LocalDate endDate = LocalDate.of(2025, 1, 31);
        long days = DateUtils.getDaysBetween(startDate, endDate);
        System.out.println(startDate + "から" + endDate + "までの日数は" + days + "日です。");
    }
}