Java CLI Todo管理システム実装ガイド

はじめに

このガイドでは、JavaでCLI（コマンドライン）のTodo管理システムを作成する方法を、初心者向けにステップバイステップで解説します。

開発環境の準備

JDK (Java Development Kit)をインストール
- Oracle公式サイトからJDK（最新のバージョン）をダウンロードしてインストール
- 環境変数のPATHを設定
開発用エディタのインストール
- VSCode、IntelliJ IDEA、Eclipseのいずれかをインストール
- この手順ではVSCodeを使用する前提で説明します

詳細は下記記事もチェック！

プロジェクトの作成

新しいフォルダを作成
- デスクトップに「TodoApp」フォルダを作成
- その中に「src」フォルダを作成
必要なファイルの作成
- src フォルダ内に以下のファイルを作成：
  - Todo.java（Todoクラス用）
  - TodoApp.java（メインクラス用）

ステップ1: Todoクラスの作成

Todo.javaに以下のコードを記述します：

import java.time.LocalDateTime;

public class Todo {
    // フィールド（クラスの属性）
    private int id;             // タスクID
    private String title;       // タスクのタイトル
    private LocalDateTime createdAt;  // 作成日時
    private boolean completed;  // 完了状態

    // コンストラクタ（newでインスタンス化する時に呼ばれる）
    public Todo(int id, String title) {
        this.id = id;
        this.title = title;
        this.createdAt = LocalDateTime.now();
        this.completed = false;
    }

    // getter/setterメソッド
    public int getId() {
        return id;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public boolean isCompleted() {
        return completed;
    }

    public void setCompleted(boolean completed) {
        this.completed = completed;
    }

    // タスクの情報を文字列で返すメソッド
    @Override
    public String toString() {
        String status = completed ? "[完了]" : "[未完了]";
        return String.format("%d: %s %s", id, title, status);
    }
}

ステップ2: メインアプリケーションの作成

TodoApp.javaに以下のコードを記述します：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

public class TodoApp {
    // タスクを保存するリスト
    private static List<Todo> todos = new ArrayList<>();
    // ユーザー入力を受け付けるためのScanner
    private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    // 次のタスクID用のカウンター
    private static int nextId = 1;

    public static void main(String[] args) {
        // メインループ
        while (true) {
            showMenu();
            int choice = getIntInput();
            
            switch (choice) {
                case 1:
                    addTodo();
                    break;
                case 2:
                    listTodos();
                    break;
                case 3:
                    completeTodo();
                    break;
                case 4:
                    deleteTodo();
                    break;
                case 5:
                    System.out.println("アプリケーションを終了します。");
                    System.exit(0);
                default:
                    System.out.println("無効な選択です。");
            }
        }
    }

    // メニューを表示するメソッド
    private static void showMenu() {
        System.out.println("\n=== Todoアプリケーション ===");
        System.out.println("1: 新規タスクの追加");
        System.out.println("2: タスク一覧の表示");
        System.out.println("3: タスクの完了");
        System.out.println("4: タスクの削除");
        System.out.println("5: アプリケーションの終了");
        System.out.print("選択してください (1-5): ");
    }

    // 新規タスクを追加するメソッド
    private static void addTodo() {
        System.out.print("タスクのタイトルを入力してください: ");
        String title = scanner.nextLine();
        
        Todo todo = new Todo(nextId++, title);
        todos.add(todo);
        System.out.println("タスクが追加されました: " + todo);
    }

    // タスク一覧を表示するメソッド
    private static void listTodos() {
        if (todos.isEmpty()) {
            System.out.println("タスクはありません。");
            return;
        }
        
        System.out.println("\n=== タスク一覧 ===");
        for (Todo todo : todos) {
            System.out.println(todo);
        }
    }

    // タスクを完了させるメソッド
    private static void completeTodo() {
        listTodos();
        if (todos.isEmpty()) return;
        
        System.out.print("完了するタスクのIDを入力してください: ");
        int id = getIntInput();
        
        for (Todo todo : todos) {
            if (todo.getId() == id) {
                todo.setCompleted(true);
                System.out.println("タスクを完了としてマークしました: " + todo);
                return;
            }
        }
        System.out.println("指定されたIDのタスクは見つかりませんでした。");
    }

    // タスクを削除するメソッド
    private static void deleteTodo() {
        listTodos();
        if (todos.isEmpty()) return;
        
        System.out.print("削除するタスクのIDを入力してください: ");
        int id = getIntInput();
        
        for (int i = 0; i < todos.size(); i++) {
            if (todos.get(i).getId() == id) {
                Todo removed = todos.remove(i);
                System.out.println("タスクを削除しました: " + removed);
                return;
            }
        }
        System.out.println("指定されたIDのタスクは見つかりませんでした。");
    }

    // 整数入力を処理するヘルパーメソッド
    private static int getIntInput() {
        try {
            return Integer.parseInt(scanner.nextLine());
        } catch (NumberFormatException e) {
            return -1; // 無効な入力の場合
        }
    }
}

コンパイルと実行方法

コードの保存
- 上記のコードをそれぞれのファイルに保存します
- 文字コードはUTF-8で保存してください
コンパイル
- コマンドプロンプト（Windowsの場合）またはターミナル（MacやLinuxの場合）を開きます
- srcフォルダに移動します
- 以下のコマンドでコンパイルします：
```
javac Todo.java TodoApp.java
```
実行
- 以下のコマンドで実行します：
```
java TodoApp
```

アプリケーションの使い方

タスクの追加
- メインメニューで「1」を選択
- タスクのタイトルを入力
タスク一覧の表示
- メインメニューで「2」を選択
- 全てのタスクが表示されます
タスクの完了
- メインメニューで「3」を選択
- 完了させたいタスクのIDを入力
タスクの削除
- メインメニューで「4」を選択
- 削除したいタスクのIDを入力
アプリケーションの終了
- メインメニューで「5」を選択

発展的な機能追加のアイデア

基本機能が実装できたら、以下のような機能を追加してみましょう：

タスクの期限設定
- Todoクラスに期限用のフィールドを追加
- 期限切れタスクの警告表示
タスクの優先度設定
- 優先度を表す列挙型（enum）の作成
- 優先度による並び替え機能
データの永続化
- ファイルへの保存機能
- プログラム起動時のデータ読み込み

トラブルシューティング

よくある問題と解決方法：

コンパイルエラー
- 文法エラーがないか確認
- クラス名とファイル名が一致しているか確認
- 必要なimport文が全て含まれているか確認
実行時エラー
- 入力値の型が正しいか確認
- nullポインタの可能性をチェック
- 配列やリストの境界チェック

まとめ

このTodo管理システムでは以下のJavaの重要な概念を学ぶことができます：

クラスとオブジェクト指向プログラミング
配列とリスト（ArrayList）の使用方法
ユーザー入力の処理
制御構文（if文、switch文、ループ）
基本的なエラー処理

このプロジェクトを通じて、実践的なプログラミングスキルを身につけることができます。