Javaで頻繁に使われる機能のひとつに、「キャスト（型変換）」があります。これは、ある型のオブジェクトを別の型として扱う仕組みですが、誤ったキャストを行うと実行時に「ClassCastException（クラスキャスト例外）」が発生します。
このエラーは、特にObject型を扱う場面や、ジェネリクスの型安全性を無視して開発しているときなどに発生しやすく、初心者が意図せずに起こしてしまう代表的なエラーのひとつです。本記事では、ClassCastExceptionの意味と原因、よくある誤用とその修正方法、そして未然に防ぐための設計ポイントを解説します。
ClassCastExceptionとは？
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: class java.lang.String cannot be cast to class java.lang.Integer
このエラー文は、「String型のオブジェクトをIntegerに変換しようとしたが、両者は互換性がないため変換できない」ことを示しています。
Javaでは、親子関係にある型であればキャストが可能ですが、まったく関係のない型同士をキャストしようとすると、ClassCastExceptionが発生します。特にObject型に一度変換したあと、元の型を勘違いしてキャストするケースで頻出します。
よくある誤用と修正例
ケース1：Object型を誤ってIntegerにキャスト
NGコード
Object obj = "123";
Integer num = (Integer) obj; // ClassCastException
このコードでは、”123″ は文字列型（String）なのに、それをIntegerとしてキャストしようとしてエラーになります。コンパイル時にはエラーにならないため、実行して初めて問題に気づく点に注意が必要です。
修正例
Object obj = "123";
if (obj instanceof String) {
String str = (String) obj;
try {
Integer num = Integer.parseInt(str);
System.out.println(num);
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("数値への変換に失敗しました");
}
}
ケース2：リストに異なる型を混在させた
NGコード
List<Object> data = new ArrayList<>();
data.add("hello");
data.add(123);
for (Object item : data) {
Integer num = (Integer) item; // Stringのときにエラー
System.out.println(num);
}
このように、リストに異なる型の要素を入れてしまい、すべてIntegerとして処理しようとするとエラーになります。
修正例
for (Object item : data) {
if (item instanceof Integer) {
Integer num = (Integer) item;
System.out.println(num);
} else {
System.out.println("数値ではない要素をスキップしました: " + item);
}
}
ジェネリクスとClassCastExceptionの関係
ジェネリクス（Generics）を正しく使うことで、コンパイル時に型安全性が確保され、キャストの必要性が大幅に減ります。
List<String> texts = new ArrayList<>();
texts.add("hello");
texts.add("world");
for (String text : texts) {
System.out.println(text.toUpperCase());
}
このようにジェネリクスを使うことで、ClassCastExceptionの発生を未然に防ぐことができます。
ClassCastExceptionを防ぐための設計ポイント
設計段階で意識すること
- 初めから型を明確に扱うように設計する。 特にObject型を多用する設計を避ける。
- ジェネリクスを活用する。 ListやMapでは必ず型を指定し、異なる型の混在を防ぐ。
実装時に気をつけること
- instanceofを使って確認してからキャストする。 安易なキャストは避け、型を明示的にチェックする。
- parse系メソッドを使用する。 文字列から数値などへの変換には、キャストではなく
Integer.parseInt()などを使う。
まとめ
- ClassCastExceptionは、不適切な型のキャストによって実行時に発生するエラー。
- Object型を扱う場合、キャストの前に
instanceofを使って型確認することが重要。 - ジェネリクスや明示的な変換処理を導入することで、エラーの発生を未然に防げる。
- 設計段階から「キャストが不要な設計」を目指すことが、安定したコードへの第一歩。
次回予告
次回は、関数が返す型と実際に返す値の不一致によって発生する 「return type mismatch」 について、よくある間違いとその対処法を解説します。
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