【Java】変数宣言は抽象型で行うべき？

Javaで変数を宣言するとき、次のような書き方で迷った経験はありませんか？

// 実装クラスで宣言
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

// 抽象型（インタフェースなど）で宣言
List<String> list = new ArrayList<>();

どちらの書き方も文法的には正解ですが、設計や保守の観点から見たとき、どちらを選ぶべきなのか？ という疑問が浮かびます。

この記事では、「抽象クラスやインタフェース」と「実装クラス」のどちらを変数の型として選ぶべきかについて、設計の柔軟性・保守性・テストのしやすさといった観点から、実践的な指針を解説します。

結論：基本は抽象型で宣言し、目的に応じて実装型を選択する

Javaでは、変数はできるだけ抽象型（インタフェースや抽象クラス）で宣言するのが推奨されます。その理由は、以下のように多くのメリットがあるからです。

• 実装の差し替えが容易になり、柔軟な設計が可能になる
• オブジェクト指向の設計原則（特にDIP）に適合する
• テストやモック化がしやすくなり、保守性が高まる
• 「特定の実装に依存しない」という設計意図を明示できる

このように、抽象型で宣言することで、将来的な拡張や変更にも強いコードになります。

ただし、すべてのケースで抽象型が最適というわけではありません。特定の実装にしかない機能を使いたい場合など、実装クラスを使うべき状況も存在します。

抽象型で変数を宣言する4つのメリット

変数をインタフェースや抽象クラスといった「抽象型」で宣言すると、以下のような実用的なメリットがあります。

1. 実装の柔軟な切り替えが可能になる

変数を抽象クラスで宣言しておけば、実装クラスを差し替えても影響範囲を最小限に抑えられます。

AbstractLogger logger = new ConsoleLogger();
// 将来的に別の実装へ変更も可能
logger = new FileLogger();

実装クラスで変数を宣言してしまうと、後からの差し替えが難しくなり、リファクタリングに手間がかかります。

2. 設計原則（SOLID原則）に沿った構造になる

「依存性逆転の原則（Dependency Inversion Principle）」では、「高水準モジュールは低水準モジュールに依存すべきではなく、抽象に依存すべき」と定義されています。

抽象クラスやインタフェースを型に使うことで、この原則に則った設計を自然に実現できます。

3. テストやモック化がしやすくなる

ユニットテストでは、実際の実装の代わりにモックやスタブを使いたいことがあります。変数が抽象型であれば、モッククラスを簡単に差し込むことができ、テストの柔軟性が格段に向上します。

AbstractService service = new MockService(); // テスト用

これにより、外部依存を切り離したテストが容易になり、CI/CDやTDDとの相性も良くなります。

4. 設計意図をコードで明確に伝えられる

抽象型で変数を宣言することで、「この変数は具体的な実装に依存しない汎用的な操作を行う」という設計者の意図をコード上で明示できます。これにより、チーム開発においても誤解が生じにくく、読みやすく保守しやすいコードが書けます。

実装クラスで宣言すべきケース

抽象型での宣言が原則とはいえ、常にそれが最適というわけではありません。以下のようなケースでは、あえて実装クラス型で変数を宣言する方が適切な場合もあります。

1. 実装クラス特有のAPIを使いたい場合

特定の実装クラスにしか存在しないメソッドを利用したい場合、そのクラスで直接変数を宣言する必要があります。

// ArrayListの容量制御機能を使用
ArrayList<Product> products = new ArrayList<>();
products.ensureCapacity(10000); // ArrayList特有のメソッド

// LinkedListの両端操作を使用
LinkedList<Order> orderQueue = new LinkedList<>();
orderQueue.addFirst(urgentOrder); // LinkedList特有のメソッド

インタフェース型や抽象型ではこのようなメソッドにアクセスできないため、機能面を優先するなら実装クラスでの宣言が妥当です。

2. 実装を固定したいという明確な意図がある場合

設計上、あえて特定の実装に縛ることで動作保証や可読性を高めたいケースもあります。たとえば「この処理では絶対に ArrayList を使う」と明示することで、読み手に意図を正確に伝えられます。

3. 一時的・限定的な用途のコードの場合

テストコードや簡易的なユーティリティクラスなど、再利用や拡張を想定していない局所的な処理では、抽象性よりも実装の明快さを優先した方が効率的なこともあります。

抽象クラスとインタフェースの違いと使い分け

「抽象クラスで宣言すべきか」「インタフェースを使うべきか」は、Java設計におけるよくある悩みの1つです。どちらも「抽象型」ですが、それぞれの役割と適切な使いどころには明確な違いがあります。

抽象クラスとインタフェースの主な違い

実務における使い分けの考え方

• 共通の状態や振る舞いも含めて再利用したい場合
  　→　抽象クラス（e.g. 複数のロガークラスで共通処理をまとめる）
• 仕様（API）だけを定義して柔軟に実装を差し替えたい場合
  　→　インタフェース（e.g. List、Serviceなどの契約型設計）

変数宣言時の選び方のヒント

変数の型を選ぶときは、「より抽象度が高いもの」から優先的に検討するのが基本です。

インタフェース → 抽象クラス → 実装クラス

この順に抽象度が高くなり、設計の柔軟性・テストのしやすさ・保守性が高まります。

補足：defaultメソッドの登場でインタフェースは進化している

Java 8以降、インタフェースでも default メソッドで処理を定義できるようになりましたが、これはあくまで「互換性確保のための補助的機能」と考えるのが基本です。ロジック共有の中心は依然として抽象クラスの役割です。

まとめ：基本は抽象型、目的次第で実装型も選択肢に

Javaで変数を宣言する際は、次のような判断軸を持つことが重要です。

• 基本方針：抽象クラスまたはインタフェースで宣言する
  • 理由：実装の柔軟性、テスト容易性、設計意図の明示など、多くの場面でメリットがあるため
• 例外的に実装クラス型を使うべきケース
  • 特定の実装に依存したAPI（例：ArrayList#ensureCapacity）を利用する
  • 実装を固定したい設計意図がある
  • 限定的な用途（テスト用や一時的な処理）で拡張性が不要な場合

設計に「唯一の正解」はありません。しかし、抽象型を基本としつつ、状況や目的に応じて実装型を適切に選べる判断力が、堅牢で保守性の高いコードを書くための鍵となります。

現代のJava開発では、Spring BootやMicronautなどのフレームワークとの親和性も重要な判断要素です。抽象型を基本としつつ、具体的な要件や制約に応じて柔軟に選択できるスキルを身につけることで、より実践的で価値の高いソフトウェアを開発できるでしょう。