Friday, June 9, 2023

Visual Studio Codeで実現するJavaバージョンの柔軟な管理とプロジェクト別適用法
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現代のソフトウェア開発、特にJavaエコシステムにおいては、複数のプロジェクトで異なるバージョンのJava開発キット（JDK）を使い分ける必要性が頻繁に生じます。例えば、長年運用されているレガシーシステムはJava 8で、比較的新しいエンタープライズアプリケーションはLTS（Long-Term Support）版であるJava 11や17で、そして最新の機能を試す新規プロジェクトではJava 21やそれ以降のバージョンで開発が進められる、といった状況は珍しくありません。このような多様な環境に効率的に対応するためには、開発ツール側での柔軟なバージョン管理機能が不可欠です。

Visual Studio Code（以下、VS Code）は、その軽量さと豊富な拡張機能により、Java開発の現場でも広く採用されているエディタです。特にMicrosoftが提供する「Extension Pack for Java」を導入することで、VS Codeは本格的な統合開発環境（IDE）に匹敵する機能性を発揮します。本稿では、VS Codeの強力な設定機能を活用し、複数のJDKバージョンをシステムに共存させ、プロジェクトごとに最適なJavaバージョンを簡単に切り替えて利用するための詳細な手順と、その背景にある仕組みについて深く掘り下げて解説します。

前提となる環境と準備

設定を始める前に、いくつかの準備が必要です。以下の項目が整っていることを確認してください。

1. Visual Studio Codeのインストール

当然ながら、VS Code本体がインストールされている必要があります。まだの方は、公式サイトからご自身のオペレーティングシステム（Windows, macOS, Linux）に合ったインストーラーをダウンロードして、インストールを完了させてください。

2. Extension Pack for Javaの導入

VS Codeで高度なJava開発機能を利用するための心臓部とも言えるのが、この拡張機能パックです。これ一つで、Javaの言語サポート、デバッグ、テスト、Maven/Gradle連携など、開発に必要な主要機能が一括で導入されます。

VS Codeの左側にあるアクティビティバーから「拡張機能」ビュー（四角が組み合わさったアイコン）を開き、検索ボックスにExtension Pack for Javaと入力してください。Microsoftから提供されている同名の拡張機能パックを選択し、「インストール」ボタンをクリックします。インストールが完了すると、以下のような主要な拡張機能が有効になります。

  • Language Support for Java™ by Red Hat: コード補完、構文ハイライト、エラーチェック、リファクタリングなど、中心的な言語サポートを提供します。
  • Debugger for Java: ブレークポイントの設定、ステップ実行、変数の監視など、標準的なデバッグ機能を提供します。
  • Test Runner for Java: JUnitやTestNGといったテストフレームワークの実行と結果表示をサポートします。
  • Maven for Java: Mavenプロジェクトのライフサイクル管理や依存関係の可視化を支援します。
  • Project Manager for Java: Javaプロジェクトのインポートやクラスパス管理など、プロジェクト全体の管理機能を提供します。

これらの拡張機能が連携して動作することで、VS Codeは強力なJava開発環境となります。

3. 複数バージョンのJDKのインストール

管理したい複数バージョンのJDKが、お使いの開発マシンにインストール済みである必要があります。JDKは様々なディストリビューションから入手可能です。

  • Oracle JDK: Oracle社が提供する商用ライセンス（本番環境での利用には注意が必要）のJDK。Oracle Technology Networkからダウンロードできます。
  • OpenJDK: Java SEのオープンソース実装。多くのベンダーがビルドを提供しています。
    • Adoptium (旧AdoptOpenJDK): Eclipse Foundationが主導する、高品質なOpenJDKビルド。公式サイトから入手するのが一般的です。
    • Amazon Corretto: Amazonが提供する、本番環境での利用が可能な無料のOpenJDKディストリビューション。
    • Microsoft Build of OpenJDK: Microsoftがビルドし、自社サービスでも利用しているOpenJDK。

本稿では例として、Java 8, Java 11, Java 17の3つのバージョンがインストールされていると仮定して話を進めます。これらのJDKをインストールした後、それぞれのインストール先パスを正確に把握しておくことが極めて重要になります。

JDKインストールパスの確認方法

OSによって標準的なインストール先は異なります。以下に代表的な確認方法を示します。

  • Windows:
    • 多くの場合、C:\Program Files\Java\ 以下にバージョンごとのフォルダ（例: jdk-11.0.12, jdk1.8.0_291）が作成されます。
    • コマンドプロンプトやPowerShellで where java を実行すると、現在PATHが通っているJava実行ファイルの場所がわかりますが、これは必ずしもJDKのルートディレクトリではないため注意が必要です。エクスプローラーで直接確認するのが最も確実です。
  • macOS:
    • JDKは /Library/Java/JavaVirtualMachines/ ディレクトリにインストールされるのが一般的です。
    • ターミナルで /usr/libexec/java_home -V コマンドを実行すると、インストールされている全てのJDKのパスとバージョンが一覧で表示され、非常に便利です。
  • Linux (Debian/Ubuntu系):
    • /usr/lib/jvm/ ディレクトリにインストールされることが多いです。
    • ターミナルで ls /usr/lib/jvm を実行して確認できます。また、update-java-alternatives -l コマンドで、システムに登録されているJava環境の一覧を確認することもできます。

これらのパスは、次の設定ステップで必要になるため、メモ帳などに控えておきましょう。

VS CodeにおけるJavaランタイムの集中管理設定

準備が整ったら、いよいよVS Codeにインストール済みのJDKを認識させる設定を行います。この設定は、VS Codeのsettings.jsonというJSON形式の設定ファイルに記述します。設定には「ユーザー設定」と「ワークスペース設定」の2種類があり、その違いを理解することが重要です。

  • ユーザー設定 (User Settings): VS Code全体に適用されるグローバルな設定です。どのプロジェクトを開いていても有効になります。複数のJDKの場所を登録する、といった共通設定はこちらに記述します。
  • ワークスペース設定 (Workspace Settings): 現在開いているプロジェクト（フォルダ）内でのみ有効になる設定です。プロジェクトのルートに .vscode/settings.json というファイルを作成して記述します。特定のプロジェクトで使用するJavaのバージョンを指定する、といった用途に利用します。

ここではまず、ユーザー設定にすべてのJDKを登録する作業を行います。

1. settings.json (ユーザー設定) を開く

ユーザー設定のsettings.jsonファイルを開くには、いくつかの方法があります。

  1. コマンドパレットを使用する方法（推奨）:
    • ショートカットキー Ctrl+Shift+P (Windows/Linux) または Cmd+Shift+P (macOS) を押してコマンドパレットを開きます。
    • Open User Settings (JSON) と入力し、表示されたコマンドを選択して実行します。
  2. UIメニューを使用する方法:
    • 左下の歯車アイコンをクリックし、表示されるメニューから「設定 (Settings)」を選択します。
    • 設定画面の右上にある、書類に矢印が向いたようなアイコン（「設定(JSON)を開く」）をクリックします。

いずれかの方法で、settings.jsonファイルがエディタで開きます。既に他の設定が記述されている場合もありますが、追記する形で編集します。

2. `java.configuration.runtimes` プロパティの追加

開いたsettings.jsonファイルに、java.configuration.runtimesというキーを追加します。このキーの値は、各JDKの情報をオブジェクトとして持つ配列（[]）です。各オブジェクトには、nameとpathの2つのプロパティを定義します。

  • name: VS Code内で表示される際のJDKのエイリアス（別名）です。Javaのバージョンが分かりやすいように、"JavaSE-1.8", "JavaSE-11", "JavaSE-17" のような形式で命名するのが一般的です。この名前は後でJavaのバージョンを切り替える際にUIに表示されます。
  • path: 事前に確認しておいた、各JDKのインストール先ルートディレクトリへの絶対パスを文字列で指定します。

以下に、Windows, macOS, Linux それぞれの環境における設定例を示します。ご自身の環境に合わせてパスを修正してください。

Windows環境での設定例

Windowsのパス区切り文字はバックスラッシュ（\）ですが、JSONファイル内ではエスケープ文字として扱われるため、バックスラッシュを2つ重ねて（\\）記述するか、スラッシュ（/）で記述する必要があります。スラッシュで記述する方がシンプルで間違いが少ないため推奨されます。


{
    // ... 他の設定 ...

    "java.configuration.runtimes": [
        {
            "name": "JavaSE-1.8",
            "path": "C:/Program Files/Java/jdk1.8.0_291"
        },
        {
            "name": "JavaSE-11",
            "path": "C:/Program Files/Java/jdk-11.0.12"
        },
        {
            "name": "JavaSE-17",
            "path": "C:/Program Files/Java/jdk-17.0.1"
        }
    ]

    // ... 他の設定 ...
}

macOS環境での設定例


{
    // ... 他の設定 ...

    "java.configuration.runtimes": [
        {
            "name": "JavaSE-1.8",
            "path": "/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_291.jdk/Contents/Home"
        },
        {
            "name": "JavaSE-11",
            "path": "/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-11.0.12.jdk/Contents/Home"
        },
        {
            "name": "JavaSE-17",
            "path": "/Library/Java/JavaVirtualMachines/zulu-17.jdk/Contents/Home"
        }
    ]

    // ... 他の設定 ...
}

注意: macOSでは、JDKのルートパスは .../Contents/Home となる点に注意してください。

Linux環境での設定例


{
    // ... 他の設定 ...

    "java.configuration.runtimes": [
        {
            "name": "JavaSE-1.8",
            "path": "/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64"
        },
        {
            "name": "JavaSE-11",
            "path": "/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64"
        },
        {
            "name": "JavaSE-17",
            "path": "/usr/lib/jvm/java-17-openjdk-amd64"
        }
    ]

    // ... 他の設定 ...
}

上記のコードをご自身のsettings.jsonに追記し、ファイルを保存（Ctrl+S または Cmd+S）します。これで、VS Codeはシステム内に存在する複数のJDKを認識できる状態になりました。

プロジェクトごとにJavaバージョンを切り替える実践的な方法

JDKの登録が完了したら、次はいよいよプロジェクトごとに使用するJavaバージョンを切り替える方法です。VS CodeのJava拡張機能は、この切り替え作業を非常に直感的に行えるように設計されています。

1. コマンドパレットからの切り替え

最も基本的な方法は、コマンドパレットを利用することです。

  1. Javaプロジェクトを開いている状態で、コマンドパレット（Ctrl+Shift+P / Cmd+Shift+P）を開きます。
  2. Java: Configure Java Runtime と入力し、表示されたコマンドを選択します。
  3. 画面上部に、先ほどsettings.jsonで設定したJDKのリスト（例: "JavaSE-1.8", "JavaSE-11", "JavaSE-17"）と、Maven/Gradleプロジェクトの場合はビルドツールが要求するバージョンが表示されます。
  4. このプロジェクトで使用したいJavaのバージョンを選択します。

この操作を行うと、VS Codeは内部で以下の処理を自動的に行います。

  • プロジェクトのルートディレクトリに .vscode フォルダがなければ作成します。
  • .vscode/settings.json ファイル（ワークスペース設定）を作成または更新し、選択したJDKのパスを java.jdt.ls.java.home プロパティに設定します。

例えば、Java 11を選択した場合、.vscode/settings.json には以下のような内容が書き込まれます。


{
    "java.jdt.ls.java.home": "C:/Program Files/Java/jdk-11.0.12"
}

このワークスペース設定はユーザー設定よりも優先されるため、このプロジェクトを開いている間、Java言語サーバーやデバッガは、ここで指定されたJava 11のJDKを使用して動作します。これにより、プロジェクトごとのバージョン固定が実現されます。.vscode フォルダはGitなどのバージョン管理システムに含めることで、チームメンバー間で開発環境を統一することも可能です。

2. ステータスバーからのクイック切り替え

より素早くバージョンを切り替える方法として、VS Codeウィンドウ右下のステータスバーを利用する方法があります。

Javaプロジェクトを開くと、ステータスバーに現在使用しているJavaのバージョン（例: JavaSE-11）が表示されます。このバージョン表示部分をクリックすると、コマンドパレットでJava: Configure Java Runtime を実行した時と同じように、JDKの選択肢が画面上部に表示されます。ここから使用したいバージョンを選択するだけで、簡単に切り替えが完了します。日常的な開発では、この方法が最も手軽で便利でしょう。

3. バージョン切り替えの確認

バージョンが正しく切り替わったかを確認するには、いくつかの方法があります。

  • ステータスバーの表示: 最も簡単な確認方法です。右下のバージョン表示が、選択したものに変わっていることを確認します。
  • Java Projectsビュー: 左側のアクティビティバーからエクスプローラービューを開き、「JAVA PROJECTS」セクションを展開します。プロジェクト名の配下にある「JRE System Library」に、現在適用されているJDKのバージョンが表示されます。
  • Java言語サーバーの再起動: バージョンを切り替えた後、変更を確実に反映させるために、Java言語サーバーを再起動すると良いでしょう。コマンドパレットから Java: Clean Java Language Server Workspace を実行すると、キャッシュがクリアされ、新しいJDK設定で言語サーバーが再起動します。

トラブルシューティングとよくある質問

設定や運用でつまずきやすい点について、解決策をまとめます。

Q: settings.json にパスを設定したのに、バージョン選択肢に表示されません。
A: パスの記述が間違っている可能性が高いです。以下の点を確認してください。
  • パスがJDKのルートディレクトリ（bin や lib フォルダが含まれる階層）を指しているか。bin フォルダ自体を指してはいけません。
  • Windowsでパス区切り文字にバックスラッシュを使う場合、\\ のように二重になっているか。スラッシュ / を使うのが安全です。
  • JSONの構文が正しいか。カンマの抜けや余分なカンマ、括弧の閉じ忘れなどがないか確認してください。VS Codeは構文エラーをエディタ上でハイライトしてくれます。
Q: プロジェクトのバージョンを切り替えたのに、ターミナルで java -version を実行すると古いバージョンのままです。
A: VS Codeの統合ターミナルは、デフォルトではシステムの環境変数（PATH や JAVA_HOME）を参照します。VS Codeのプロジェクト設定（java.jdt.ls.java.home）は、あくまでJava言語サーバーやデバッガなど、Java拡張機能が使用するJDKを指定するものであり、ターミナルの環境を直接変更するものではありません。もしターミナルでもバージョンを合わせたい場合は、direnvのようなツールを使ってディレクトリごとに環境変数を切り替えるか、プロジェクトごとのターミナルプロファイルを設定する必要があります。
Q: MavenやGradleプロジェクトで、ビルドツールの設定とVS Codeの設定はどちらが優先されますか？
A: 非常に良い質問です。Mavenのpom.xmlやGradleのbuild.gradleファイルには、コンパイル時に使用するJavaのバージョン（sourceCompatibility/targetCompatibilityなど）を指定できます。VS CodeのJava拡張機能はこれらの設定を認識し、プロジェクトのコンパイルにはビルドツールの指定を尊重します。一方、java.jdt.ls.java.homeで設定されるJDKは、主にコード補完や構文解析を行う言語サーバーが動作するためのものです。これらは一致していることが望ましいですが、異なる場合でも動作します（例えば、JDK 17の言語サーバーでJava 11向けのコードを開発する、など）。Java拡張機能は、ビルドツールが要求するJDKがjava.configuration.runtimesに登録されていない場合、ダウンロードを促す機能も備えています。

高度な活用: ビルドツールとの連携とDev Containers

ここまでの設定で、ほとんどの開発シナリオには対応できますが、より堅牢で再現性の高い開発環境を構築するための高度なトピックにも触れておきます。

Maven/GradleのToolchains機能

Gradle 6.7以降やMaven 3.3.1以降では「Toolchains」という機能がサポートされています。これは、ビルドファイル内で使用したいJDKのバージョン（例: 11）とベンダー（例: Adoptium）を宣言的に記述すると、ビルドツールが自動的に適切なJDKを探したり、必要であればダウンロードしてきたりする仕組みです。この機能を使うと、開発者個々のローカル環境に特定のJDKがインストールされているかどうかに依存せず、プロジェクトのビルドを成功させることができます。VS CodeのJava拡張機能もこのToolchainsをサポートしており、pom.xmlやbuild.gradleにToolchainsの設定があれば、それを優先して解釈します。

Dev Containersによる環境の完全な分離

ローカルマシンの環境汚染を完全に避け、プロジェクトごとに完全に独立した開発環境を構築する究極的な解決策が「Dev Containers（開発コンテナー）」です。これは、Dockerコンテナー内に開発環境（特定のバージョンのJDK、ビルドツール、OSライブラリ、VS Code拡張機能など）のすべてを定義し、VS Codeからそのコンテナーに直接接続して開発を行う手法です。

プロジェクトのルートに .devcontainer/devcontainer.json ファイルを配置し、使用するDockerイメージやインストールするツールを指定するだけで、誰でもボタン一つで同じ開発環境を再現できます。Javaのバージョン管理は、使用するDockerイメージ（例: mcr.microsoft.com/devcontainers/java:17）によって決定されるため、ローカルマシンにJavaをインストールする必要すらなくなります。複数バージョンのJavaを扱う場合も、プロジェクトごとに異なるdevcontainer.jsonを用意するだけで済み、管理が非常にクリーンになります。

まとめ

本稿では、Visual Studio Codeを用いて複数のJavaバージョンを効率的に管理し、プロジェクトごとに柔軟に切り替えるための包括的な手法を解説しました。キーとなるのは、ユーザー設定の java.configuration.runtimes に利用可能な全てのJDKを登録し、プロジェクトごとのワークスペース設定で実際に使用するJDKをピン留めするという、VS Codeの階層的な設定構造を理解することです。

この設定により、開発者はレガシーから最先端まで、多岐にわたるJavaプロジェクトを単一の開発環境（VS Code）でシームレスに行き来できるようになります。ステータスバーからの簡単な切り替え操作は日々の開発効率を大きく向上させ、チーム開発においては .vscode/settings.json を共有することで環境の差異による問題を未然に防ぐことができます。さらに、ToolchainsやDev Containersといった先進的なアプローチを取り入れることで、より堅牢で再現性の高い開発ワークフローを構築することも可能です。VS Codeのポテンシャルを最大限に引き出し、快適なJava開発ライフを送りましょう。


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