APIとStringBuilderとは？〜初心者プログラマーが世界一丁寧に解説してみる〜

こんにちは、月子です。

「月子の勉強シリーズ」略して「つきべん」！

第４弾はapplication programming interface、略して「API」についてです。

それでは勉強する前の私に、APIとは何か聞いてみましょう。

コードを書くときに、便利になるやつ

雑っ

会社に入社したときに、「30、25、73、54,、93を小さい順に並び替えよ」という問題が出ました。

この問題、私は数字を格納した配列を作り、for文を２回まわして、色々頑張ってゼイゼイ出しました。

しかし後日、

int[] a = {30,25,73,54,93};
java.util.Arrays.sort(a);
for(int i : a) {
 System.out.println(i);
}

これで簡単に数字を並び替えられることが分かりました。

もっと早く知りたかった！

私がAPIに触れた初めての瞬間でした。

今日はこの便利なAPIを勉強し、まとめていきたいと思います。

実は色々な場所に使われているAPI
1. APIはインポートしないと使えない
2. インポートしなくても使えるjava.lang
StringBuilderについて分かりやすく説明してみた
APIとはStringBuilderとは、まとめ

実は色々な場所に使われているAPI

はじめに私は、「java.util.Arrays.sort」が、初めて触れたAPIだと言いました。

あれは…嘘です。

私は入社するまえ、プログラミングスクールに通っていました。

GEEKJOBに通っていた私が、赤裸々に体験談を述べる

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ここで初めて打ったのが、

System.out.println("Hello,World!");

実はこれにもAPIが使われているんです。

ここでAPIの種類についてみていきましょう。

API	内容
java.lang	Javaに欠かせない、重要なクラス群
java.unil	Javaを便利にしてくれるクラス群
Java.math	数字に関するクラス群
Java.net	メットワーク通信を行うためのクラス群
Java.io	ファイルの読み書きに関するクラス群

先ほど、打ったコードに使われているのは、

「java.lang」に含まれている「system」です。

実はこの出力もAPIの一種なんですね。

APIはインポートしないと使えない

インポートについてはこちら

パッケージとインポートとは？〜初心者プログラマーが分かりやすく解説してみる〜

Javaでのパッケージとインポートって何？駆け出しエンジニアが一から学んだのでまとめました！パッケージとは？メリットってなんなの？FCQNって何？インポートと関係あるの？初心者の方がつまずく疑問を全てお答えします！

例えば、現在の日時を調べたいときは、

「java.until.Date」クラスが便利です。

import java.until.Date;
public class Main{ ・・・

こんな風に書くこともできます。

import java.until.*; 
public class Main{ ・・・

２つ目は、「java.until」に当てはまる全てのクラスが使えます。

こっちの方が便利！

開発側はそう思いますが、コードを初めてみる人にとってはどうでしょう？

import java.until.*; の場合

どこかに、APIが使われてるんだな

import java.until.Date; の場合

Dateのクラスが使われてるんだな、分かりやすい！

見る側にとっては、詳細を記した方が親切です。

インポートするときは最後まで書くように意識しましょう。

インポートしなくても使えるjava.lang

あれ？でもsysoutだけのコードで、インポートってしてなかったような…

そうです、「java.lang」のクラス群はよく使うので、インポートせずとも使えるようになっています。

java.langクラス群

多いな〜〜〜〜〜

String,system,Integer,StringBufferなどなど、いろんなクラスがあります。

私が書いているコード１つでも、いろんな先人たちが作ったクラスの上で成り立っているのですね。

StringBuilderについて分かりやすく説明してみた

StringBuilderというクラスがあります。

「StringBuilderは内部に連結した文字列を蓄えるメモリ領域（バッファ）を持っています」

…よし、カビゴンに例えます。

※カビゴン；ポケモンの一種。食いしん坊。

メモリ領域については以前、記事にもまとめました。

newして新しいインスタンスを作ると、

左下にいるJVM君がマンションの部屋を借りてくれます。

前回はint型で試しましたが、今回はString型で試します。

String str = "こんにちは";

String型の部屋を確保するのね〜〜
おっけーstrのために2000〜2009番地を用意したよ〜！

※int型は４バイト消費するので、4部屋確保しました。しかしString型はどのくらい消費するのか、自身でも調べたり、コードを打ったりしたのですが、「128974848」バイトとかちょっとよく分からない数字が出たので、今回は分かりやすく「10部屋」にしています。すみません。

ここに、文字列を足したとしましょう。

String str2 = str + "月子です";

するとメモリではこんな動きをします。

つまり元あったString型を捨てて、新しい部屋に丸ごと引っ越すんですね。

これをString型インスタンスの不変性と言います。

数回ならまだしも、何百回も＋をするとどうなると思いますか？

部屋をたくさん確保してる…もう疲れた…

つまり、JVMへの負荷がすごすぎて、処理がめっちゃ遅くなります。

ここで役に立つのがStringBuilder…つまりカビゴンです！

StringBuilder sb = new StringBuilder();

こう宣言すると、JVMはこんな動きをします。

行けっ、カビゴン！2000番地に行くんだ！

※例えです

2000番地に行ったカビゴンは、そこで寝ています。ここでString型の食べ物を与えましょう。

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("りんご");
sb.append("バナナ");
sb.insert(3,"国産牛"); //３文字目に国産牛を挿入
String sb2 = sb.toString(); //カビゴンの腹の中を見る
System.out.println(sb2);

結果は「りんご国産牛バナナ」です。

アドレスを見ると、こんな動きをしています。