フィールドの種類

1. インスタンスフィールド（通常のフィールド）

   これらはクラスのインスタンスごとに持たれるプロパティです。通常、constructor内でthisを使って設定します。

   class Person {
     constructor(name, age) {
       this.name = name;  // インスタンスフィールド
       this.age = age;    // インスタンスフィールド
     }
   }
   
   const person1 = new Person('Alice', 30);
   console.log(person1.name); // Alice
   console.log(person1.age);  // 30
   

   • this.name と this.age はインスタンスフィールドです。
   • 各インスタンスごとに異なる値を持ちます。
2. 静的フィールド（クラスフィールド）

   静的フィールドはクラス全体で共有されるプロパティです。インスタンスではなく、クラス自体にバインドされます。ES2022（ES13）から正式にサポートされています。

   class Person {
     static species = 'Homo sapiens';  // 静的フィールド
   }
   
   console.log(Person.species); // Homo sapiens
   

   • 静的フィールドはclassName.propertyの形でアクセスします。
   • 静的フィールドはインスタンスには存在せず、クラスそのものに紐づいています。
3. プライベートフィールド

   プライベートフィールドは#記号で始まる変数で、クラスの外部から直接アクセスできないフィールドです。クラス内のメソッドからのみアクセス可能です。ES2022で追加されました。

   class Person {
     #name;  // プライベートフィールド
   
     constructor(name) {
       this.#name = name;
     }
   
     getName() {
       return this.#name; // プライベートフィールドへのアクセス
     }
   }
   
   const person1 = new Person('Alice');
   console.log(person1.getName()); // Alice
   console.log(person1.#name); // エラー: プライベートフィールドへのアクセスは無効
   

   • #name はプライベートフィールドで、クラス外からはアクセスできません。
   • メソッド（getNameなど）を通じて間接的にアクセスできます。

フィールドの定義方法

1. インスタンスフィールドの定義（thisを使用）

   コンストラクタ内でthisを使ってインスタンスごとのプロパティを定義します。

   class Dog {
     constructor(name, breed) {
       this.name = name;    // インスタンスフィールド
       this.breed = breed;  // インスタンスフィールド
     }
   }
   
   const dog = new Dog('Rex', 'German Shepherd');
   console.log(dog.name);   // Rex
   console.log(dog.breed);  // German Shepherd
   

2. 静的フィールドの定義

   クラス自体に関連付けられたフィールドは、staticキーワードを使って定義します。

   class Cat {
     static species = 'Felis catus';  // 静的フィールド
   
     constructor(name) {
       this.name = name;  // インスタンスフィールド
     }
   }
   
   console.log(Cat.species); // Felis catus
   

3. プライベートフィールドの定義

   プライベートフィールドは#記号を使って定義します。

   class Car {
     #speed;  // プライベートフィールド
   
     constructor() {
       this.#speed = 0;
     }
   
     accelerate() {
       this.#speed += 10;
     }
   
     getSpeed() {
       return this.#speed;
     }
   }
   
   const car = new Car();
   car.accelerate();
   console.log(car.getSpeed());  // 10
   console.log(car.#speed); // エラー: プライベートフィールドへのアクセスは無効
   

まとめ

• インスタンスフィールド: 各インスタンスに関連するプロパティ。constructor内でthisを使って定義します。
• 静的フィールド: クラス全体で共有されるプロパティ。staticキーワードを使って定義します。
• プライベートフィールド: クラス外からアクセスできないプロパティ。#記号を使って定義します。

フィールドを適切に使い分けることで、クラスの設計がより柔軟で安全になります。特に、プライベートフィールドとゲッター・セッターを組み合わせることで、内部のデータを外部から制御された方法でアクセスできるようになります。

基本的な使い方

例:

class Person {
  constructor(name, age) {
    this._name = name;
    this._age = age;
  }

  // ゲッター: nameを取得する
  get name() {
    return this._name;
  }

  // セッター: nameを設定する
  set name(value) {
    if (value.length < 3) {
      console.log('名前は3文字以上でなければなりません');
    } else {
      this._name = value;
    }
  }

  // ゲッター: ageを取得する
  get age() {
    return this._age;
  }

  // セッター: ageを設定する
  set age(value) {
    if (value < 0 || value > 120) {
      console.log('年齢は0から120の範囲でなければなりません');
    } else {
      this._age = value;
    }
  }
}

const person = new Person('Alice', 30);

console.log(person.name);  // Alice (ゲッターの呼び出し)
person.name = 'Bob';      // セッターを通じて名前を変更
console.log(person.name);  // Bob

person.age = 150;         // セッターが年齢制限を適用
console.log(person.age);   // 30 (変更なし)

解説

1. ゲッター（get）:
   • getメソッドは、プロパティへのアクセスをカスタマイズします。上記の例では、nameを取得するためにget name()を定義しています。
   • ゲッターは、person.nameのようにプロパティとしてアクセスされますが、実際にはメソッドが呼び出されています。
2. セッター（set）:
   • setメソッドは、プロパティに新しい値を設定する際に呼び出されます。上記の例では、nameとageの設定に制限を設けています。
   • セッターは、person.name = 'Bob'のようにプロパティに新しい値を代入することで呼び出されます。

ポイント

• ゲッターとセッターは、直接プロパティにアクセスしているように見えますが、実際にはメソッドを通じて値の取得や設定が行われます。
• セッターは、値が設定される前に検証や変換を行うのに便利です。

利点:

1. カプセル化:

   プライベートフィールドを使用すると、クラスの内部のデータを外部から直接アクセスできないように保護できます。これにより、データの不正な変更や不適切なアクセスを防ぐことができます

2. 制御されたアクセス:

   ゲッターやセッターを使用すると、外部からプロパティにアクセスする際に、条件を追加したり、変換を行ったりすることができます。たとえば、年齢がマイナスにならないように制限を加えたり、値を設定する際にバリデーションを行ったりできます。

3. APIの柔軟性:

   ゲッターとセッターを使用すると、クラスの内部のロジックを変更しても、外部のコードに対してその影響を最小限に抑えることができます。プロパティの取得や設定の方法を後から変更することができ、APIの変更を柔軟に対応できます。

実例：

class BankAccount {
  #balance;  // プライベートフィールド

  constructor(initialBalance = 0) {
    this.#balance = initialBalance;
  }

  // ゲッター: 残高を取得
  get balance() {
    return this.#balance;
  }

  // セッター: 残高を設定（引き出しの際には制限を加える）
  set balance(amount) {
    if (amount < 0) {
      console.log('残高は0以上でなければなりません');
    } else {
      this.#balance = amount;
    }
  }

  // 入金メソッド
  deposit(amount) {
    if (amount > 0) {
      this.#balance += amount;
    }
  }

  // 引き出しメソッド
  withdraw(amount) {
    if (amount > 0 && amount <= this.#balance) {
      this.#balance -= amount;
    } else {
      console.log('引き出し金額が無効です');
    }
  }
}

const account = new BankAccount(1000);

console.log(account.balance); // 1000 (ゲッターを通じて残高を取得)
account.balance = 1500;       // セッターを通じて残高を変更
console.log(account.balance); // 1500

account.balance = -500;       // 無効な値が設定された場合、エラーメッセージ
console.log(account.balance); // 1500 (変更なし)

この例の解説:

• #balance はプライベートフィールドとして定義されており、外部から直接アクセスできません。
• ゲッター (get balance()) は #balance を返し、外部から安全に取得できます。
• セッター (set balance()) では、指定された値が負の値でないことを確認するバリデーションを行っています。無効な値が設定されるのを防ぎます。
• deposit() と withdraw() メソッドでは、残高の更新に対して追加のチェックを行っており、データの整合性を保っています。

まとめ

プライベートフィールドとゲッター、セッターの組み合わせは、クラスの内部状態を適切に管理し、外部からのアクセスを制御するための強力なツールです。これにより、クラスのデータに対して一貫性のあるルールやバリデーションを適用でき、より堅牢でメンテナンスしやすいコードを実現できます。