第５章．分かりやすいロジックを書こう読みやすいプログラムを書くには、明快かつ自然な流れで、簡潔なロジックを組むことが大切です。目先の処理だけにとらわれず、本質を見極めて、シンプルで必要最低限のコードを書くことを意識する必要があります。この章では、そのような分かりやすいロジックを記述する方法やテクニックを説明します。５－１．制御文を適切に使い分けよう Java には、分岐のための制御文（if / switch）と、繰り返しのための制御文（for / while / do while）があります。これらの制御文は、その場面に応じて適切な文を使うようにしましょう。分岐 ◇ if 文分岐の制御文の基本。どのような判定式も if 文で記述することができるが、必要に応じて switch 文を使うことも考えること。 ◇ switch 文多分岐。同じ比較対象（値）を複数のケースに分岐する場合は switch 文で制御すると if 文よりもシンプルに記述することができる。目安として、3 個以上のケースに分岐する場合に switch 文の使用を検討するとよい。繰り返し ◇ for 文前判定。初期化・継続条件・増加処理を一文で記述できる制御文。繰り返し回数が明確なループ、特にループカウンタによるループの場合は、for 文で記述すると簡潔に記述することができる。 ◇ while 文前判定。繰り返しの回数が不定のループに使用する。例えば、特定の値が入力されるまで処理を繰り返す場合や、それ以上処理の続行が不可（不要）になるまで演算を繰り返す場合など。 ◇ do while 文後判定。 1 回以上のループ処理を記述したい場合に使用する。 for 文や while 文は前判定のため、ループに入る前に、継続条件の判定が最初に実行される。それに対して、do while 文は、最初にループ内の処理を一度実行してから、継続条件の判定を行う。特に、1 回以上処理を実行した上で初めて継続条件の判定を行うことができるといったような、特殊な状況で重宝する。「ここぞ」という場面でバシッと使えると格好良い。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. ５－２．思考の順序に沿った自然な流れのロジックを組み立てようプログラムは、ソースコードの上から下へ、順序よく実行されます。このとき、処理が「自然な流れ」の順に実行されるようにしましょう。例えば、「引数に渡された int の配列の内容を１行 10 個ずつ、順番に画面に出力する」という処理を行うとき、以下のような処理手順が考えられます。 1. 画面にデータを１つ出力 2. １つ出力したことをカウントする 3. 現在の行に 10 個出力したかを判定し、10 個出力していた場合は改行する 4. 次の出力へ（1. へ戻る）これをプログラムとして記述する際、そのまま上記のような順序でコードを記述すれば、流れが自然で読みやすいプログラムになります。それに対して、もし前後の処理に脈絡がなく、ただつじつま合わせのために処理が並んでいたとしたら、一連の処理の流れが追いづらくなり、読みにくく感じてしまいます。関連のある処理はなるべく近くに記述するよう心掛けましょう。処理が飛びとびになったり、全体の処理の流れを乱したりしないよう、記述する順番に注意しましょう。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. ５－３．無駄な処理をなくそう処理結果は正しくても、ロジックに「無駄がある」ということがあります。例えば、不必要な型変換をして比較処理を行なっていたり、冗長な if 文の判定を行なっていたりというようなプログラムを見かけることがあります。もちろん、そうしなければならない理由があるのなら話は別ですが、それが明らかに無駄であるならきちんとその無駄を排除する必要があります。無駄な処理をわざわざ行なっていて、それに対する説明コメントも特に記述されていなかった場合、読み手は「これは何のための処理なのか」といったことを考えなければなりません。たとえわずかな調査時間で済むにしても、思考の邪魔になっていることは間違いありません。ひとつひとつの処理が、きちんと明確な意味を持っていることに注意しましょう。また、当初は必要な処理であったものが、コードの付け足しを行なっていった結果、無駄な処理になってしまうこともあります。プログラムをひと通り書いた後は、全体の流れを読み直して、無駄がないか、無理やりつじつまを合わせている処理がないかをチェックするようにしましょう。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. ５－４．複数の作業をいっぺんに行わず、まとまりごとに分割しようプログラムが複雑になってくると、読みにくいのはもちろんですが、その複雑さゆえにバグも発生しやすくなります。当たり前のことですが、シンプルで短いプログラムほどバグは発生しにくく、複雑で長いプログラムほどバグが発生しやすくなります。プログラムは可能な限りシンプルに記述するように心掛けましょう。一度にあれこれと複数の処理を行うと、処理が長くなったり、 if 文のネストにより処理構造がごちゃごちゃして複雑になったりすることがあります。例として、カンマ区切りで入力された数値の合計を表示することを繰り返すプログラムを考えます。以下のプログラムでは、「合計値算出ループ」の中で「算出結果の表示」や「プログラムの継続確認処理」まで行なっており、if 文がネストして少し複雑な処理になっています。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. このプログラムを、「合計値算出ループ」ではあくまで合計値の算出だけを行い、ループを抜けてから「算出結果の表示」と「プログラムの継続確認処理」を行うようにします。そうすることにより、if 文のネストが抑えられ、処理構造がすっきりします。修正後のプログラム例を以下に示します。修正後のプログラムでは、合計値算出ループと算出結果表示や継続確認処理が制御構造としてはっきり分割されることにより、「まず合計値を算出して、その次に算出結果を表示し、継続確認を行う。」という意図が読み取りやすくなります。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. 目先の処理だけを考えていると、ついつい色んな処理をいっぺんに記述してしまったりすることがあります。一部分だけに気を取られず、全体の処理の流れを意識するようにしましょう。「ここで○○の処理をして、その次に△△の処理を行う」というように、ひとつひとつの処理のまとまりを見つけて、そのまとまりで処理を分割して記述することができないかを考えるようにしましょう。５－５．長い処理は、メソッドへの分割を考えようひとつのメソッド内の処理が長くなった場合は、別のメソッドへの分割を考えましょう。ひとつのメソッド内の処理が何百行と続くと、どこで何を行なっているのかを把握するのが難しくなります。そのような場合は、処理のまとまりを見つけて、そのひとまとまりをひとつのメソッドに切り出すとよいです。より詳細で具体的な処理をメソッドに切り出すことで、呼び出し元の処理が簡潔になり、大まかな処理の流れが把握しやすくなります。また、メソッドには名前があるので、処理のひとまとまりに名前が付くという効果もあります。メソッドに適切な名前を付けることによって、そこで何の処理が行われるのかが明確になります。下記のプログラムは、前述５－４．の合計値を求めるループ処理部分をひとまとまりとしてメソッドに切り出しています。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. ５－６．処理の除外パターンは、先にスキップしよう return やループの break、continue 文をうまく使うと、処理構造を簡潔にすることができます。例えば入力されたデータに対するチェック処理を記述する場合、 if 文を使ってさまざまなチェックを記述していると if 文のネストがどんどん深くなってしまうことがあります。以下は、１桁の数字とその計算内容（加減乗除）を入力させ、計算を繰り返すプログラムです。入力された数字や計算の記号のチェックを行なっていますが、 if 文がネストしており、構造が複雑になっています。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. 上記のようなプログラムは、continue 文を使うと if 文のネストを抑えることができます。入力チェックを行なった結果、入力エラーと分かったらその時点で contiue して処理をスキップするようにします。そうすることにより、if 文のネストが抑えられ、処理構造がすっきりします。修正後のプログラム例を以下に示します。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. 上記のプログラムは、ループ内での break や continue 文を使った制御の例でしたが、同様の制御で、メソッドの始めで先にチェックを行い、エラーと分かった時点でメソッドを return するという制御も有効です。 if 文のチェックのブロックを閉じた後は else 文を記述する必要もなく、ネストなしで正常処理（本来行いたい処理）を記述することができます。ネストが深くなった時、あるいは深くなりそうな時にこれらのテクニックを使ってみるとよいでしょう。５－７．ネストが深くなりすぎないようにしよう前節（５－６）でも説明した通り、for や while のループ文や if 文のネスト（入れ子）が深くなると、波括弧で作られるブロックの対応関係が把握しづらくなり、とても読みにくいプログラムになってしまいます。ネストが深くなった場合は、以下のような対応を検討しましょう。１．メソッド化するネストする部分を、ひとつの処理のまとまりとしてメソッドに切り出すと、ネストが抑えられてすっきりしたプログラムになります。（※前述の「５－５．長い処理は、メソッドへの分割を考えよう」を参照。）特にループの中で別のループを実行している箇所は要注意です。ソートや探索といったような特定のアルゴリズムは別ですが、通常は 2 重のループが現れた時点で、内側のループ部分のメソッド化を検討するとよいです。ループは、そのループのブロック自体で明確な処理の目的を持っていることが多いです。その処理のひとまとまりに適切な名前（メソッド名）をつけて、メソッドとして定義すると、そのループで実現しようとしている繰り返し処理の目的が明確になり、処理構造を把握しやすくなります。２．処理をスキップする（return、break/continue） return 文や break 文、continue 文で処理を中止したりスキップしたりすれば、それ以降の処理をネストすることなく記述することができます。特にチェック処理を先に実行し、エラーと分かった時点でさっさと処理をスキップするように制御すると効果的です。（※前述の「５－６．処理の除外パターンは、先にスキップしよう」を参照。）ただし、break や continue は、乱用するのは NG です。 continue、break は、「処理のスキップ」「ループの脱出」に使いますが、それはできるだけループの最初のほうで済ませるようにしてください。厄介なチェック・判定を先に済ませておき、その後で本来の行うべき正常処理をネストなしで記述する、という目的のために使用するのが望ましいです。この目的・タイミング以外でループ処理の動きを制御するためにあちこちで continue 文を記述したりしてしまうと、たちまちループ処理が追いにくくなり、ロジックが難解になってしまいます。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved. ３．判定やループ構造を見直す if 文でチェックする順番などが不自然になっていて、そのつじつま合わせのために制御構造が必要以上に複雑になってしまうことがあります。そのような場合は、if 文でチェックする内容や順番、更にループの回し方の見直しを行いましょう。より自然で無駄がなく、簡潔なロジックになるよう意識する必要があります。  プログラムの書き始めに、何となく書いたコードに引きずられている制御ロジックはないか？  各チェック処理の順番は適切か？何を真っ先にはじくべきか？  チェックの内容は適切か？無駄な判定式を記述していないか？  そのループは、何をもとに繰り返しを制御するのが適切か？何を繰り返し条件にするか？まずは上記のような、「目的の処理の本質を見極める」ということがとても重要です。何となく思いつきでロジックを組み立てるのではなく、きちんと必要なチェック処理やその優先順位、最適なループの制御方法を検討するようにしてください。ときにはちょっと立ち止まって、一歩引いた視点でロジックを見直してみることも必要です５－８．変に凝ったロジックを組むのはやめようプログラムを記述する際は、処理の効率や速度、かっこいいテクニックや、あるいはコード量の削減といったことに固執しすぎないようにしましょう。処理効率や速度、コード量削減といったことを追い求めるあまり、トリッキーなテクニックを多用し、ソースコードの可読性がおろそかになってしまうことがあります。このように変に凝ったプログラムを作ってしまうと、後々のメンテナンスで苦労することが多いです。作成した本人は読めるかもしれませんが、標準的なプログラミング能力の担当者がそのソースコードを読んだ時、恐らく最初はプログラムコードの動作結果やロジックの意図を読み取るのに時間がかかってしまうでしょう。また、そのようなプログラムに手を加える際も一苦労です。もし、修正を加えた結果、想定外の動作結果になった場合、また難解なロジックを解析するために格闘しなければならなくなります。プログラムは、読みやすさや保守のしやすさを第一に考え、素直で簡潔なロジックを記述することを心掛けましょう。 Copyright (C) 2015 株式会社 JOBSUPPORT All Rights Reserved.