【Java OOP】interfaceとは？実装(implements)で学ぶ「振る舞いの契約」

公開日: 2025年10月19日

Javaのオブジェクト指向を学んでいると、extends（継承）と並んで必ず登場するのが implements（実装）というキーワードです。 そして、implements と共に現れるのが interface（インターフェース）という謎の存在。 「クラスと似ているけど、何が違うんだろう？」「extendsがあるのに、なぜimplementsも必要なの？」 そんな疑問を抱いたことはありませんか？

結論から言うと、インターフェースは「クラスが遵守すべき、振る舞いの契約書」であり、Javaが単一継承しかできないという制約を乗り越えるための、エレガントな解決策なのです。

今日は、このインターフェースという強力な概念を、「テレビのリモコン」という身近な例えを使って、その本質から解き明かしていきます。

🤔 問題点：extends(継承)だけでは世界は表現できない

まず、なぜinterfaceが必要なのかを知るために、extendsだけが持つ限界を見てみましょう。 Javaのクラスは、たった一つの親クラスしかextends（継承）できません（これを単一継承と言います）。 例えば、DogクラスはAnimalクラスを継承できますが、同時にRobotクラスを継承して「ロボット犬」になることはできません。

しかし、世の中には「Aであり、かつBでもある」という性質を持つものはたくさんあります。 「犬」や「猫」はAnimalであると同時に、「ペット」でもあります。「スマートフォン」や「ドローン」はMachineであると同時に、「充電可能(Chargable)」なものでもあります。 この「〜できる」という能力や振る舞いを、クラスの親子関係とは別に表現する仕組みが必要なのです。

📺 解決策：interfaceという「リモコンの設計図」

インターフェースとは、メソッドの具体的な処理は一切書かず、メソッド名、引数、戻り値の型だけを定義した「機能のリスト」です。 これは、ボタンの配置だけが決まっている「リモコンの設計図」によく似ています。

// 「リモコン」というインターフェース（契約書）を定義
public interface RemoteControl {
    // このインターフェースを実装するクラスは、
    // 以下の3つの機能を必ず持たなければならない、と約束させる。

    void powerOn();     // 電源を入れる機能
    void volumeUp();    // 音量を上げる機能
    void volumeDown();  // 音量を下げる機能
}

🛠️ 実装：implementsで契約を履行する

このRemoteControlインターフェースを使って、具体的なテレビのクラスを作ってみましょう。 インターフェースをimplementsしたクラスは、そのインターフェースで定義された全てのメソッドを、具体的な処理（{...}）と共に実装する義務を負います。

// Sony製のテレビクラス
class SonyTV implements RemoteControl {
    private int volume = 10;

    @Override
    public void powerOn() {
        System.out.println("SONY: Power ON. Welcome!");
    }

    @Override
    public void volumeUp() {
        volume++;
        System.out.println("SONY: Volume -> " + volume);
    }

    @Override
    public void volumeDown() {
        volume--;
        System.out.println("SONY: Volume -> " + volume);
    }
}

// Samsung製のテレビクラス
class SamsungTV implements RemoteControl {
    private int volumeLevel = 5;

    @Override
    public void powerOn() {
        System.out.println("Samsung TV: Turning on...");
    }

    @Override
    public void volumeUp() {
        volumeLevel += 2; // Samsungは音量が2ずつ上がる
        System.out.println("Samsung TV: Current Volume is " + volumeLevel);
    }

    @Override
    public void volumeDown() {
        volumeLevel -= 2;
        System.out.println("Samsung TV: Current Volume is " + volumeLevel);
    }
}

SonyTVもSamsungTVも、同じRemoteControl契約を履行していますが、その中身の実装は全く異なります。これがインターフェースの強力な点です。

✨ インターフェースの真価：ポリモーフィズム

インターフェースが本当に輝くのは、ポリモーフィズム（多態性）と組み合わせた時です。 `RemoteControl`という「型」として、SonyTVもSamsungTVも同じように扱うことができるのです。

public class LivingRoom {
    public static void main(String[] args) {
        // リモコン（インターフェース型）の変数に、
        // SonyTV（実装クラス）のオブジェクトを入れる
        RemoteControl sonyRemote = new SonyTV();
        
        // 同じく、SamsungTVのオブジェクトも入れられる
        RemoteControl samsungRemote = new SamsungTV();

        // 操作する側は、中身がSony製かSamsung製かを知る必要がない
        // ただ「リモコン」として、契約されたボタンを押すだけ
        operateTV(sonyRemote);
        System.out.println("---");
        operateTV(samsungRemote);
    }

    // 引数で「リモコン」というインターフェースを受け取るメソッド
    public static void operateTV(RemoteControl remote) {
        remote.powerOn();
        remote.volumeUp();
        remote.volumeUp();
        remote.volumeDown();
    }
}

operateTVメソッドは、中身が何であろうとRemoteControlインターフェースを実装していることさえ知っていれば、安心してpowerOn()やvolumeUp()を呼び出すことができます。 将来、PanasonicTVという新しいクラスができても、operateTVメソッドを一切変更する必要はありません。これこそが、疎結合で、拡張性の高い、美しい設計なのです。

まとめ

インターフェースは、Javaのオブジェクト指向を支える、非常に強力でエレガントな仕組みです。

• interfaceは、実装すべきメソッドを定義した「契約書」である。
• クラスはimplementsキーワードで、複数のインターフェースが持つ「能力」を実装できる。（多重継承の代替）
• インターフェースを型として使うことで、ポリモーフィズムが実現でき、柔軟で拡張性の高いコードが書ける。

extendsが「血の繋がり」を表すなら、implementsは「資格や免許」を表します。 この2つの関係を正しく理解し、使い分けることができた時、あなたのJavaの設計スキルは、間違いなく次のレベルへと到達するでしょう。