オブジェクト指向の三大原則：カプセル化・継承・ポリモーフィズムを理解する

ソフトウェア開発において、オブジェクト指向（OOP：Object-Oriented Programming）は、複雑なシステムを整理しやすく、再利用性の高い設計を可能にする考え方です。

その中核をなす「三大原則」が、**カプセル化・継承・ポリモーフィズム（多態性）**です。

この記事では、それぞれの原則の意味とメリット、簡単な実装例を通して解説していきます。

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カプセル化（Encapsulation）

カプセル化とは？

カプセル化とは、「データ（変数）と、それを操作する処理（メソッド）を1つの単位にまとめ、外部からの直接アクセスを制限すること」です。

内部の実装を隠し、必要な操作だけを公開することで、データの保護や安全性を高めます。

メリット

• オブジェクトの内部状態を外部から守れる（データの保護）
• 実装の変更が外部に影響しにくくなる（保守性向上）
• オブジェクトの使い方が明確になる（インターフェースの明示）

実装例（Python）

python
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class BankAccount:
    def __init__(self, balance):
        self.__balance = balance  # 外部から直接アクセスできない

    def deposit(self, amount):
        self.__balance += amount

    def withdraw(self, amount):
        if amount <= self.__balance:
            self.__balance -= amount

    def get_balance(self):
        return self.__balance

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継承（Inheritance）

継承とは？

継承とは、既存のクラス（親クラス）の機能を、新しいクラス（子クラス）に引き継ぐ仕組みです。

共通部分を親クラスにまとめ、個別の違いを子クラスで追加することで、コードの再利用性と構造の明確化が可能になります。

メリット

• コードの重複を削減できる
• 共通処理を親クラスにまとめることで、修正もしやすくなる
• 「is-a（〜である）」関係を表現できる

実装例（Python）

python
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class Animal:
    def speak(self):
        print("Some sound")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print("Woof!")

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        print("Meow!")

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ポリモーフィズム（Polymorphism）

ポリモーフィズムとは？

ポリモーフィズムとは、「同じ操作（メソッド名）でありながら、異なるオブジェクトが異なる振る舞いをすること」を指します。

これは、継承やインターフェースを利用して、共通のインターフェースで異なる実装を提供できる柔軟性を意味します。

メリット

• 同一インターフェースで処理できるため、コードがシンプルになる
• 拡張がしやすく、オープン・クローズドの原則にも合致する
• 実装の詳細を気にせず処理を記述できる（抽象度が高い）

実装例（Python）

python
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def make_it_speak(animal):
    animal.speak()

dog = Dog()
cat = Cat()

make_it_speak(dog)  # Woof!
make_it_speak(cat)  # Meow!

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まとめ

オブジェクト指向の三大原則である「カプセル化・継承・ポリモーフィズム」は、それぞれ以下のような役割を担っています：

• カプセル化：データと処理の一体化、外部からの保護
• 継承：コードの再利用、階層構造の表現
• ポリモーフィズム：柔軟なインターフェースと拡張性の確保

これらの原則を理解し、実践に取り入れることで、保守性・再利用性・拡張性に優れたソフトウェア設計が可能になります。

はじめは1つずつ意識するところから、徐々に複合的に活用できるようになると、オブジェクト指向の真価が実感できるようになるでしょう。