7日目のゴール
7日目のテーマは
「ArrayList を“単なる便利クラス”から、“アプリの中のデータ構造”として意識して使えるようになること」 です。
ここまでであなたはすでに、
ArrayList は伸び縮みする
クラスのフィールドとして持てる
オブジェクトのリストを扱える
検索・更新・削除・並び替えができる
Comparator で並び替えルールを変えられる
というところまで来ています。
7日目では、それらをまとめて、
「現実っぽいアプリの中で ArrayList をどう設計するか」
「どこまでを ArrayList に任せて、どこからを自分のルールにするか」
を、小さな「図書館貸出管理アプリ」を題材にして整理していきます。
今日の題材：図書館の貸出管理ミニアプリ
アプリの世界を言葉で先に決める
まずはコードを書く前に、「世界観」を言葉で決めます。
本がある
利用者がいる
貸出記録がある
この3つが登場人物です。
本は「タイトル・著者・ID」
利用者は「名前・会員番号」
貸出記録は「どの本を・誰が・いつ借りたか」
これらをクラスで表現し、
その「集まり」を ArrayList で管理していきます。
Book・User・Loan をクラスで表現する
Book クラス
public class Book {
String id;
String title;
String author;
Book(String id, String title, String author) {
if (id == null || id.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("ID は必須です。");
}
if (title == null || title.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("タイトルは必須です。");
}
if (author == null || author.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("著者は必須です。");
}
this.id = id;
this.title = title;
this.author = author;
}
void show() {
System.out.println("ID: " + id + " / タイトル: " + title + " / 著者: " + author);
}
}
ここで大事なのは、
「本を一意に識別するための ID を持っている」ことです。
タイトルが同じ本があっても、ID が違えば別の本として扱えます。
User クラス
public class User {
String memberId;
String name;
User(String memberId, String name) {
if (memberId == null || memberId.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("会員番号は必須です。");
}
if (name == null || name.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("名前は必須です。");
}
this.memberId = memberId;
this.name = name;
}
void show() {
System.out.println("会員番号: " + memberId + " / 名前: " + name);
}
}
利用者も同じく、「会員番号」で一意に識別します。
Loan クラス（貸出記録）
public class Loan {
Book book;
User user;
String date;
Loan(Book book, User user, String date) {
if (book == null) {
throw new IllegalArgumentException("本は必須です。");
}
if (user == null) {
throw new IllegalArgumentException("利用者は必須です。");
}
if (date == null || date.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("日付は必須です。");
}
this.book = book;
this.user = user;
this.date = date;
}
void show() {
System.out.println("【貸出】日付: " + date);
System.out.print(" 本: ");
book.show();
System.out.print(" 利用者: ");
user.show();
}
}
ここが今日の重要ポイントのひとつです。
Loan は「Book と User を“参照”として持っている」
つまり、
「貸出記録は、本と利用者の“関係”を表すオブジェクト」
になっています。
ArrayList で「集まり」を管理するクラスを作る
Library クラスの役割を決める
Library クラスには、こういう責務を持たせます。
本の一覧を管理する
利用者の一覧を管理する
貸出記録の一覧を管理する
本を登録する
利用者を登録する
本を貸し出す
貸出中の本を一覧表示する
これらを、すべて ArrayList で支えます。
Library クラスのフィールドとコンストラクタ
import java.util.ArrayList;
public class Library {
ArrayList<Book> books;
ArrayList<User> users;
ArrayList<Loan> loans;
Library() {
books = new ArrayList<>();
users = new ArrayList<>();
loans = new ArrayList<>();
}
}
ここで大事なのは、
本のリスト
利用者のリスト
貸出記録のリスト
という「3種類の可変長データ」を、
それぞれ別の ArrayList で管理していることです。
本と利用者の登録
本の登録メソッド
void addBook(Book book) {
if (book == null) {
System.out.println("null の本は登録できません。");
return;
}
books.add(book);
}
利用者の登録メソッド
void addUser(User user) {
if (user == null) {
System.out.println("null の利用者は登録できません。");
return;
}
users.add(user);
}
ここはシンプルですが、
「ArrayList を直接触らず、意味のあるメソッドで操作する」
というこれまでの流れを踏襲しています。
ID で本・利用者を検索する
本を ID で探す
Book findBookById(String id) {
if (id == null || id.isEmpty()) {
return null;
}
for (Book b : books) {
if (b.id.equals(id)) {
return b;
}
}
return null;
}
利用者を会員番号で探す
User findUserByMemberId(String memberId) {
if (memberId == null || memberId.isEmpty()) {
return null;
}
for (User u : users) {
if (u.memberId.equals(memberId)) {
return u;
}
}
return null;
}
ここで改めて確認したいのは、
ArrayList の中身を「先頭から順番に見る」線形探索
ID や会員番号のような「一意なキー」で探す
というパターンです。
本を貸し出す処理を ArrayList で組み立てる
貸出メソッドの全体像
boolean loanBook(String bookId, String memberId, String date) {
Book book = findBookById(bookId);
if (book == null) {
System.out.println("そのIDの本は存在しません。");
return false;
}
User user = findUserByMemberId(memberId);
if (user == null) {
System.out.println("その会員番号の利用者は存在しません。");
return false;
}
if (isBookOnLoan(book)) {
System.out.println("その本はすでに貸出中です。");
return false;
}
Loan loan = new Loan(book, user, date);
loans.add(loan);
System.out.println("貸出を登録しました。");
return true;
}
ここでやっていることを、順番に言葉にします。
ID から本を探す
会員番号から利用者を探す
その本がすでに貸出中かどうかをチェックする
問題なければ Loan を作って、loans に追加する
つまり、
「複数の ArrayList をまたいで、“アプリとして意味のある処理”を組み立てている」
という状態です。
貸出中かどうかを判定するメソッド
boolean isBookOnLoan(Book book) {
for (Loan loan : loans) {
if (loan.book == book) {
return true;
}
}
return false;
}
ここでのポイントは、
loan.book == book を使っていることです。
これは「同じ Book オブジェクトかどうか」を参照で比較しています。
ID で比較してもいいですが、
ここでは「同じインスタンスかどうか」で判定しています。
貸出中の本を一覧表示する
loans の中身をそのまま見せる
void showLoans() {
System.out.println("=== 貸出中の本一覧 ===");
if (loans.isEmpty()) {
System.out.println("現在、貸出中の本はありません。");
return;
}
for (Loan loan : loans) {
loan.show();
}
}
ここでは、
貸出記録のリスト（ArrayList<Loan>）を
そのまま「ビュー」として使っています。
Loan が Book と User を参照で持っているので、
「Loan を表示するだけで、本と利用者の情報も一緒に見える」
という構造になっています。
Main から見た「アプリとしての顔」
全体を通した利用イメージ
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Library lib = new Library();
Book b1 = new Book("B001", "Java入門", "山田太郎");
Book b2 = new Book("B002", "アルゴリズム図鑑", "佐藤花子");
lib.addBook(b1);
lib.addBook(b2);
User u1 = new User("U001", "田中一郎");
lib.addUser(u1);
lib.loanBook("B001", "U001", "2026-05-23");
lib.showLoans();
System.out.println("もう一度同じ本を借りようとしてみる");
lib.loanBook("B001", "U001", "2026-05-24");
}
}
このコードを眺めてみてください。
Library を作る
本を登録する
利用者を登録する
本を貸し出す
貸出中の本を一覧表示する
Main からは、
「ArrayList」という言葉は一切見えません。
見えているのは、
本
利用者
貸出
図書館
という“アプリの世界”だけです。
裏側では、
本のリスト（ArrayList<Book>）
利用者のリスト（ArrayList<User>）
貸出記録のリスト（ArrayList<Loan>）
という3つの可変長データが、
静かにアプリを支えています。
7日目で整理しておきたい「ArrayList の本質」
ここまで来たあなたに、ArrayList を一言でまとめるなら、
「アプリの中の“増えたり減ったりするもの”を、順番付きで管理するための器」
です。
配列との違いは「伸び縮みする」ことだけではありません。
クラスのフィールドとして持てる
オブジェクトのリストを扱える
検索・更新・削除・並び替えの土台になる
複数の ArrayList を組み合わせて、「世界」を表現できる
7日目で一番大事なのは、
「ArrayList をどう書くか」ではなく、
「ArrayList をどこに置いて、何の“集まり”を表現させるか」
を考えられるようになることです。
もし余裕があれば、今日の Library に
「返却メソッド（loan を削除する）」
「特定の利用者の貸出一覧を表示する」
などを自分で足してみてください。
そのとき、必ず
「どの ArrayList を、どんな条件でなめるか」
を意識することになります。
そこまで行けたら、
あなたはもう「ArrayList を使う側」ではなく、
「ArrayList を前提にアプリの世界を設計する側」 に立っています。
