COBOLとは？基本的な事項についてわかりやすく解説！

1. COBOLの概要と基本構造

COBOL（Common Business-Oriented Language）は、ビジネス分野におけるデータ処理を主に教えるために開発されたプログラミング言語であります。最初のバージョンは1959年に登場しましたが、その構造と特性から現在でも多くの主要な金融機関や政府機関で広く利用されています。

この言語は、商業的な計算をするためのきわめて実用的なプログラミング言語で、四則演算や文字列操作、ファイル操作などビジネスのフィールドで頻繁に用いられる操作をサポートしています。また、英語に近い自然な表現を持つことも特壮の一つとして知られています。

以下では、COBOLの主要な特徴、基本的な構文やデータ型、制御構築についてわかりやすく説明いたします。

1.1 COBOLの歴史と特徴

COBOLの開発は、1959年にアメリカ防衛省により設立されたCODASYL（Conference on Data System Languages）という委員会によって開始され、その結果1960年に最初のCOBOL言語仕様が完成しました。

ユーザーフレンドリーな構文が特徴で、英語に近い自然な表現を持つことから非技術者でもプログラムを理解しやすいとされています。また、COBOLプログラムは任意のハードウェアで再コンパイルせずに動作可能なため、移植性が高いとされています。

COBOLは長い歴史の中で様々な改修を受けており、現在でも多くの企業や組織で使われています。特に公共交通機関、金融機関、保険会社などのビジネスシュ―ムで広く採用されています。

1.2 COBOLの構文の基本形式

COBOLのプログラムは四つの部分（IDENTIFICATION DIVISION, ENVIRONMENT DIVISION, DATA DIVISION, PROCEDURE DIVISION）に分けられます。それぞれの部分は特定の目的を持ち、プログラムの要素を構成します。

IDENTIFICATION DIVISIONはプログラムの名前や作者の情報などを設定する場とします。ENVIRONMENT DIVISIONはプログラムが動作する環境（ハードウェアやオペレーティングシステム等）を定義します。DATA DIVISIONではプログラムで使用するデータの型や構造を定義します。最後に、PROCEDURE DIVISIONでは具体的な命令の記述が行われます。

COBOLの言語構造は英語に近い命令で、パラグラフとセクションと呼ばれる単位で記述を行います。これらの特性により、COBOLのプログラムは他の言語と比べても非常に可読性が高いと言えます。

1.3 COBOLのデータ型と変数

COBOLでは、DATA DIVISION内にデータの定義が位置します。その中で使用される基本的なデータ型には数値型(NUMERIC)、英大文字型(ALPHABETIC)、英大文字と記号の型(ALPHANUMERIC)、そして数値と記号の型(ALPHANUMERIC-EDITED)があります。

COBOLの変数は可変長でなく、必ず固定長となります。また変数を定義する際には、レベルナンバーと呼ばれる項目で階層構造を持たせることができます。

これによりCOBOLでは、様々な構造を伴ったデータを表すのに非常に強力で、またそのデータ処理には明確で強固な型チェックが備わっています。

1.4 COBOLの制御構造とフロー

COBOLの制御構造は、PROCEDURE DIVISION内で定義されます。主な制御文には、条件分岐を扱うIF-THEN-ELSE、繰り返しを扱うPERFORM、そしてデータの入出力を扱うCRUD（CREATE, READ, UPDATE, DELETE）操作があります。

COBOLのフロー制御は、基本的には上から下へと命令を実行しますが、GOTO文を使うことで任意の命令に制御を移すことも可能です。ただし現代のソフトウェア開発では、GOTO文の使用は制限される傾向にあります。

また、COBOLは大量のデータ処理を行うためによく用いられ、ファイル操作を高度にサポートしています。この点も、ビジネス分野での多用性を支える一因といえます。

2. COBOLプログラムの基本的な書き方

モダンなプログラミング言語から見れば、COBOLは一見難解に思えるかもしれませんが、実際には直感的な命令体系を持っています。ここでは、COBOLプログラムの基本的な書き方について解説していきます。

2.1 プログラムの開始と終了

COBOLプログラムは、IDENTIFICATION DIVISION で始まります。これはプログラムの基本情報、例えばプログラムの名前や作者などを記述する場所です。

次に、PROCEDURE DIVISION はプログラムが行う具体的な処理を記述する部分です。ここで実際のプログラムのロジックが書かれます。

そして最後に、STOP RUN 文を使ってプログラムを終了します。これがCOBOLプログラムの開始から終了までの基本的な流れなのです。

2.2 分岐処理の書き方

COBOLでは、IF…ELSE…END-IF という構文を用いて分岐処理を行います。これにより、条件に応じてプログラムの流れを制御することが可能です。

たとえば、「IF A > B THEN…ELSE…END-IF」のように記述します。条件式が成立した場合（AがBより大きい場合）にはTHENの後の処理が、成立しない場合にはELSEの後の処理が実行されます。

これにより、COBOLプログラム内で複雑な条件分岐を処理することができます。

2.3 ループ処理の書き方

多くのプログラミング言語と同様、COBOLにもループ処理を実装する機能があります。 PERFORM…UNTIL によってループを作成することができます。

例えば、「PERFORM UNTIL A > B … END-PERFORM」のように記述します。これは変数AがBより大きくなるまでループを続けるという意味になります。

このようなループ処理によって、一連の命令を繰り返し行うことが可能となります。

2.4 エラー処理の書き方

COBOLでは、ON ERROR フレーズを使用することでエラー処理を実装することが可能です。

このフレーズは、何らかの命令が失敗した時に実行される命令を指定します。「… ON ERROR DISPLAY “Error!”」のように記述すると、エラーが発生した時に “Error!” と出力します。

COBOLが提供するこのような機能により、積極的にエラー処理を行う事で、堅牢なプログラムを作り上げることが可能となります。

3. COBOLでのデータ操作の基本

COBOL（Common Business-Oriented Language）は、ビジネスのデータ処理を目的としたプログラミング言語です。一方で、データ操作がこの言語の大きな特性と言えるでしょう。ここでは、基本的なデータの読み取りと書き込み、データの検索とソーティング、データの計算処理、そしてファイル操作について解説します。

これらの操作は、現場でよく使われる実践的な技術です。COBOLの基本概念について理解し、効率よくコーディングができるようになりましょう。

なお、詳細なコード例や細かな文法については略しますが、実践的な理解のための参考になれば幸いです。

3.1 データの読み取りと書き込み

まずは、データの読み取りと書き込みについて考えましょう。この操作はCOBOLの基本的なデータ操作で、INPUTとOUTPUTステートメントを使用します。

たとえば、データベースからデータを読み込み、それを別の場所に書き込む、という処理が可能です。これにより、情報の流通と保存がスムーズに行われます。

特に大量のデータを扱う場合、これらのステートメントは非常に力強いツールとなります。

3.2 データの検索とソーティング

次に、データの検索とソーティングについて解説します。COBOLは大規模なデータを取り扱うことが多いため、この機能は非常に重要です。

データの検索は、SEARCHステートメントを使用します。これにより、特定の条件に一致するデータや、特定のキー値を持つレコードをデータから見つけることができます。

そして、データのソーティングはSORTステートメントを使用します。これにより、特定の順序でデータを整列することができます。

3.3 データの計算処理

さらに、データの計算処理もCOBOLの主要な機能です。ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DIVIDEなど、算術演算子を使用した計算が可能です。

これらの計算機能を使用することで、財務情報の集計や予測など、ビジネスにおける多様な計算処理が効率的に行えます。

特に、複雑なビジネスロジックを実現する際には、データの計算処理が絶対に欠かせません。

3.4 ファイル操作の基本

最後に、ファイル操作の基本について説明します。COBOLにはOPEN, READ, WRITE, CLOSEなどのファイル操作ステートメントが用意されています。

これらを用いて、データベースの情報をファイルに保存したり、逆にファイルからデータベースに情報を取り込んだりする操作が可能です。

これらのコードを理解し、適切に利用することで、効率的なデータ操作を行うことができます。

4. COBOLのコーディング規約とベストプラクティス

本章では、COBOLのコーディング規約とベストプラクティスについて解説します。それぞれの重要性を理解することで、より質の高い、パフォーマンス優れたプログラムを書くことが可能となります。

4.1 コーディング規約の意義

COBOLのコーディング規約は、ソースコードの品質を保ち、可読性を高めるためのガイドラインとなっています。これにより共同での開発や後世へのソースコードの引き継ぎがスムーズに行えます。

また、整備されたコーディング規約があると、それ自体が初学者に対する教育資料となり、一貫性のあるコーディングスタイルを確保できます。結果としてバグの発生を抑えることが可能となります。

最後に、コーディング規約の遵守はソフトウェア開発のプロフェッショナリズムを示す一つでもあります。一貫した規約を守ることで、技術者としての信頼性も高まります。

4.2 リーダブルなコードを書くための規約

リーダブルなコードを書くための規約とは、可読性を向上させるためのルールのことを言います。具体的には、変数名の付け方、コメントの書き方、インデントの仕方などが該当します。

これらの規約は、他の人がコードを理解しやすくするためだけでなく、自分自身が数ヶ月後や数年後にコードを見返したときに理解しやすくするためにも重要です。

特に、意味のある変数名や、十分なコメントはコードの理解に大きく寄与します。精緻に書かれるべき箇所と簡潔に書くべき箇所を明確にすることも大切です。

4.3 パフォーマンスを向上させる規約

パフォーマンスを向上させる規約では、効率的なアルゴリズムの選択や、不必要な処理の排除などが主に考えられます。

例えば、大規模なデータを扱う場合には、データアクセスの最適化や並列処理の活用などが規約として定められることがあります。また、メモリ管理に関する規約も、パフォーマンス向上に大きな影響を与えます。

このような規約を遵守することで、省資源性と快適な動作が保たれ、ユーザ体験の向上に繋がります。

4.4 ベストプラクティスとは

ベストプラクティスとは、一般的に成功をもたらすとされる方法論や手法のことを指します。COBOLコーディングにおけるベストプラクティスは、長年の経験から得られた知見を基に確立されています。

具体的には、テスト駆動開発(TDD)やリファクタリング、ペアプログラミングなどの開発手法が挙げられます。これらは、バグを早期に発見したり、アイデアを共有したり、効率的な開発を推進するためのものです。

ベストプラクティスの導入と活用は、効率と品質のバランスを取ることに重要な役割を果たします。挑戦し、絶えず学ぶ姿勢を持つことが重要です。

5. COBOLでのデバッグとテストの基本

開発過程においては、デバッグとテストが重要な要素となります。それはCOBOLプログラミングにおいても変わりません。この章では、COBOLにおけるデバッグとテストの基本について解説します。

5.1 デバッグのためのツールと手法

COBOLでデバッグをする際には、専用のデバッグツールを用いることが一般的です。これらのツールは、コード上で何が起こっているかを可視化し、問題の原因を特定するのに非常に役立ちます。主なデバッグツールにはSTEPLIB、Xpediter、InterTestなどがあります。

それらのツールを用いて行う手法としては、ブレークポイントの設置や変数のウォッチ、ステップ実行などがあります。これらは一部を挙げた例であり、デバッグの際にはこれらを組み合わせて使用することが多いです。

具体的には、コード内の任意の位置にブレークポイントを設置することで、その地点でプログラムの実行を一時停止し変数の値を確認することができます。この時、異常な値を持つ変数が存在した場合、それがバグの原因である可能性が高いので、その変数がどのように使われているかを調べることが次のステップとなります。

5.2 テストの種類と手法

テストには様々な種類がありますが、COBOLプログラミングでは単体テスト、結合テスト、システムテストなどが一般的です。単体テストでは個々のプログラムを、結合テストでは複数のプログラムを結合したものを、システムテストでは全体のシステムを対象にテストを行います。

テストの手法としては、まずテストケースを設計します。テストケースは、プログラムが正しく動くことを確認するためのシナリオで、通常は、規格書や設計書などを元に作成します。

テストケースを元にテストを行い、プログラムが意図した通りの動作をすることを確認します。また、不具合が発見された場合は、デバッグを再度行い、その不具合を修正することが必要になります。

5.3 テスト自動化の考え方

テスト一括化の考え方は、テストプロセスにおける労力を減らし、型很革命手による誤りを戻くするために重要です。テストツールを用いれ、各種テストを自動化することで、より効率的に、より確実にテストプロセスを進めることができます。

COBOLプログラミングにおいては、たとえばJunitやCucumberといったツールが使われることがあります。これらのツールには、各々に特有な特徴や用途がありエラーごと実行結果をすぐに確認できる便利さがあります。

しかし、どのようなツールを導入するかが問題です。そのためにはプロジェクトの規模や内容、期間等の条件を見て、一番適したツールを選択します。

5.4 バグを防ぐプログラミング技術

バグを防ぐためのプログラミング技術として、COBOLでは構造化プログラミングなどが有効です。構造化プログラミングは、プログラムをわかりやすく理解でき、保守性も高いとされています。

また、コードレビューもバグ防止に寄与します。他人の目でコードをチェックすることで見落としを防ぐことができます。このプロセスについても、ツールを使って効率化することが可能です。

そして、定期的にリファクタリングを行うことも重要です。リファクタリングは、コードの組み替えを行うことで、コードのクリーンアップやパフォーマンスの向上を行い、間接的にバグの発生を防ぎます。

6. COBOLの今後とキャリアパス

COBOLは、フィンテック、保険、政府などといった、多種多様な業界でいまだに必要とされています。にもかかわらず、新規のCOBOLエンジニアが急速に減少しているという課題もあります。

COBOLに携わるエンジニアにとっては、まさに需給バランスが優れた環境となっています。しかし、その逆面として、将来性を求める新規学習者からすると、不透明感もあるかもしれません。

本章では、そんなCOBOLの今後とキャリアパスについて考察します。

6.1 COBOL市場の現状とトレンド

統計によれば、全世界の銀行の70％以上がCOBOLで書かれたシステムを使用しています。これは、その信頼性と堅牢性が評価されている結果であり、多くの企業がCOBOL系のシステムを導入し、更新を続けています。

しかし、一方で新たにCOBOLを学ぶエンジニアが減少している数日があります。このような背景からCOBOLを維持・開発できるエンジニアが不足する可能性が起こりつつあります。

結果として、COBOLエンジニアは求人市場でも引き合いが多く、高収入を得ることが可能となっています。

6.2 COBOLエンジニアのキャリアパス

企業の多くはCOBOLを介したバックエンドの開発や維持作業にあたるエンジニアを求めています。また、うまく経験やスキルを積んだCOBOLエンジニアは複数のエンジニアをまとめるリーダー、そしてプロジェクトマネージャーやシステムアナリストまで昇進の道が広がっています。

これはCOBOLがビジネスクリティカルな領域を扱うため、中級や上級の役職であればそれに見合った報酬が期待できるからです。

また、独立してフリーランスとして副業、あるいは主業として活動することも可能です。その場合、プロジェクトによっては年収が相当伸びることもあるでしょう。

6.3 COBOLエンジニアに求められるスキル

COBOLエンジニアに求められる第一のスキルは、もちろんCOBOLに関する知識と技術力です。しかし、それだけではありません。現状のシステムを把握し、適切な修正や改良を提案できる批評力や分析力が重要となってきます。

また、チームで仕事をすることが多いので、コミュニケーション能力も欠かせません。上流工程の要件定義から下流工程のテスティングまでハンドリングすることもあるため、あらゆる工程の知識が求められます。

さらに、新しい技術への適応力も必要です。COBOLだけではなく、周辺のテクノロジーを理解し使いこなせることが求められます。

6.4 COBOLを学ぶためのリソース

COBOLを学ぶためのリソースは多岐にわたります。オンラインの教育プラットフォームでは、基本から応用まで、 COBOLのコースが揃っています。また、書籍も豊富に揃っています。

また、実際にCOBOLを使用している企業でインターンシップやアルバイトをすることで、リアルな経験を積むことも可能です。実践の場で得る経験は、理論だけでは得られないものです。

最後に、知識を深めていくためには定期的な継続学習の重要です。新たな情報や改良された手法について学び続けることで、COBOLエンジニアとして日々のパフォーマンスを向上させることができます。

参考文献