9-4. 演習問題

問題1：選択問題

1-1. 次のコードで finally ブロックが実行されるのはどの場合か。

try {
    // 何らかの処理
} catch (RuntimeException e) {
    System.out.println("catch");
} finally {
    System.out.println("finally");
}

A. 例外が発生しなかった場合のみ
B. 例外が発生した場合のみ
C. catch ブロックが実行された場合のみ
D. 例外の有無にかかわらず常に実行される

解答と解説

正解：D

finally ブロックは try ブロックの処理が終わった後、例外の有無にかかわらず必ず実行される（System.exit() が呼ばれた場合などを除く）。

例外なし：try → finally
例外あり・catch可能：try → catch → finally
例外あり・catchなし：try → finally → 例外が伝播

この特性から、ファイルやDB接続などのリソース解放に finally が使われてきた。現代では try-with-resources を使う方が安全で簡潔だ。

1-2. Optional<T> に関する記述として正しいものはどれか。

A. Optional.of(null) は空の Optional を返す
B. Optional.get() は値が空でも null を返す
C. Optional.orElse() は値が空の場合に指定したデフォルト値を返す
D. Optional はフィールドに持つことが推奨される

解答と解説

正解：C

A：Optional.of(null) は NullPointerException をスローする。null を許容するなら Optional.ofNullable(null) を使う
B：Optional.get() は値が空なら NoSuchElementException をスローする
C：正しい。opt.orElse("default") は値があればその値、空なら "default" を返す
D：Optional をフィールドに持つのはアンチパターン。シリアライズできず、設計の意図も伝わりにくい。フィールドは null で持ち、アクセサメソッドで Optional を返すのが推奨

1-3. 次のコードの問題として最も適切なものはどれか。

public void processUser(String name, int age) {
    try {
        if (name == null) throw new NullPointerException();
        if (age < 0) throw new Exception("年齢が不正");
        // 処理
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("エラー: " + e.getMessage());
    }
}

A. try-catch を使うべきでない
B. 引数バリデーションに例外を使うべきでなく、またキャッチする例外が広すぎる
C. Exception をキャッチすることは常に正しい
D. 問題はない

解答と解説

正解：B

問題点1：引数バリデーションに try 内で例外を生成するのは冗長

引数のバリデーションは try-catch なしでシンプルに書く：

if (name == null) throw new IllegalArgumentException("nameはnullにできません");
if (age < 0) throw new IllegalArgumentException("ageは0以上である必要があります");

問題点2：Exception を広くキャッチして無視している

catch (Exception e) は NullPointerException も OutOfMemoryError 以外のほぼ全ての例外を捕捉する。意図しない例外も飲み込んでしまい、バグが見えなくなる。具体的な例外クラスでキャッチするか、エラーを適切に処理する。

1-4. try-with-resources の説明として正しいものはどれか。

A. try 内で生成したオブジェクトは全て自動クローズされる
B. AutoCloseable を実装したリソースを自動的にクローズする
C. finally ブロックの代わりに使う
D. Java 11以降でのみ使用できる

解答と解説

正解：B

A：try の () 内で宣言されたもの（AutoCloseable 実装）のみ自動クローズされる
B：正しい。() 内に AutoCloseable を実装したオブジェクトを宣言すると、try ブロック終了時に自動で close() が呼ばれる
C：finally が不要になるわけではなく、リソース管理に特化した構文
D：Java 7以降で使用可能

// AutoCloseable の実装例
class MyResource implements AutoCloseable {
    @Override
    public void close() {
        System.out.println("リソースをクローズ");
    }
}

try (MyResource r = new MyResource()) {
    // 処理
}  // ← r.close() が自動的に呼ばれる

問題2：穴埋め問題

2. 次のコードの（　）に入るコードを答えよ。

// (1) 引数バリデーションに適切な例外を使う
public void setAge(int age) {
    if (age < 0 || age > 150) {
        throw new （1）("年齢が不正な値です: " + age);
    }
    this.age = age;
}

// (2) Optional を使ってnullを安全に処理
public Optional<String> findEmail(int userId) {
    String email = database.get(userId);  // nullかもしれない
    return Optional.（2）(email);
}

// (3) try-with-resources でファイルを読む
try （3） FileReader reader = new FileReader("data.txt") ）{
    // 処理
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// (4) Optional の値がある場合だけ処理を実行
Optional<String> name = Optional.of("Alice");
name.（4）(n -> System.out.println("Hello, " + n));

解答欄

解答と解説

IllegalArgumentException
ofNullable
(（かっこの開き）
ifPresent

解説

(1) 引数の不正チェックには IllegalArgumentException（java.lang パッケージ、import不要）を使う。プログラムのバグを示す非検査例外であり、呼び出し元に誤った引数を渡していることを知らせる。

(2) Optional.ofNullable(value) は引数が null なら Optional.empty() を、そうでなければ Optional.of(value) を返す。null かもしれない値を Optional にラップする場合に使う。

(3) try-with-resources の構文は try (リソース宣言) { 処理 }。( と ) でリソースを囲む。

(4) ifPresent(Consumer) は Optional に値があれば Consumer を実行し、空なら何もしない。

問題3：記述問題

3-1. 次のコードを、適切な例外処理とガード節を使ってリファクタリングせよ。

public String getUserEmail(int userId) {
    if (userId > 0) {
        User user = userRepository.findById(userId);
        if (user != null) {
            if (user.getEmail() != null) {
                return user.getEmail();
            } else {
                return "メールアドレス未設定";
            }
        } else {
            return "ユーザーが存在しません";
        }
    } else {
        return "無効なユーザーID";
    }
}

解答欄

解答と解説

public String getUserEmail(int userId) {
    if (userId <= 0) throw new IllegalArgumentException("無効なユーザーID: " + userId);

    User user = userRepository.findById(userId);
    if (user == null) throw new UserNotFoundException(userId);

    return Optional.ofNullable(user.getEmail())
        .orElse("メールアドレス未設定");
}

改善点：

ガード節：条件を反転させて早期リターン（例外スロー）することでネストを削減
不正な入力は例外でシグナルを送る：不正なIDは文字列で返すより例外の方が呼び出し元が適切に処理できる
Optional の活用：null の場合のデフォルト値は orElse で簡潔に表現

3-2. UserService クラスで「ユーザーが見つからない」場合の独自例外クラス UserNotFoundException を実装し、findById メソッドで使用するコードを書け。

解答欄

解答と解説

// 独自例外クラス
public class UserNotFoundException extends RuntimeException {
    private final int userId;

    public UserNotFoundException(int userId) {
        super("ユーザーが見つかりません: ID=" + userId);
        this.userId = userId;
    }

    public int getUserId() { return userId; }
}

// UserService での使用
public class UserService {
    private final Map<Integer, User> userStore = new HashMap<>();

    public User findById(int userId) {
        User user = userStore.get(userId);
        if (user == null) {
            throw new UserNotFoundException(userId);
        }
        return user;
    }

    // Optional を返すバリエーション（nullを許容するAPIの場合）
    public Optional<User> findByIdOptional(int userId) {
        return Optional.ofNullable(userStore.get(userId));
    }
}

// 呼び出し元
try {
    User user = service.findById(999);
} catch (UserNotFoundException e) {
    System.err.println(e.getMessage());
    System.err.println("対象ID: " + e.getUserId());
}

独自例外に userId フィールドを持たせることで、エラーハンドリング時に「どのIDで失敗したか」を型安全に取り出せる。

問題4：ハンズオン

下の Java WASM プレイグラウンドで Calculator を完成させ、例外変換と Optional の使い分けを確認せよ。

取り組む内容

divide でゼロ除算を明示的に検出し、ArithmeticException を投げる
parseAndAdd で NumberFormatException を IllegalArgumentException に変換する
safeDivide では例外ではなく Optional.empty() を返す
main のテストケースを増やし、正常系と異常系の両方を観察する

Java WASM Playground

ブラウザ内で Java をコンパイルして実行します / 編集内容は自動保存されます / Ctrl+Enter でも実行できます

使い方: 1ファイルならそのまま編集できます。複数ファイルに分けたい場合は // File: Main.java のような行で区切ってください。

出力

「実行」を押すと、ここにコンパイル結果と実行結果が表示されます。

確認したいポイント

「例外で止める」ケースと「Optional で表現する」ケースをどう使い分けるか
例外メッセージに入力値を含めると調査しやすくなる理由
try-catch は必要な場所だけに絞るべき理由