builder と abstract factory s. yukita [email protected]
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デザインパターン 第４回 2
1. Builder パターン使われ所
• 大きなインスタンスを組み上げる場合。• インスタンスの組み上げにパターンが
あるとき，パターンをディレクタに固定する。
• 組み上げパターンに従って実際の仕事をするのは Builder インタフェース（抽象クラス）を実装（具象化）するクラス。
デザインパターン 第４回 3
例題のクラス図
Main Director
builder
construct
Builder
makeTitle
makeString
makeItems
getResult
TextBuilder
makeTitle
makeString
makeItems
getResult
HTMLBuilder
makeTitle
makeString
makeItems
getResult
uses
デザインパターン 第４回 4
Builder.java
public abstract class Builder {
public abstract void makeTitle(String title);
public abstract void makeString(String str);
public abstract void makeItems(String[] items);
public abstract Object getResult();
}
デザインパターン 第４回 5
TextBuilder.java (1)
public class TextBuilder extends Builder {
private StringBuffer buffer = new StringBuffer();
public void makeTitle(String title) {
buffer.append("==============================\n");
buffer.append(" 『 " + title + " 』 \n");
buffer.append("\n");
}
デザインパターン 第４回 6
TextBuilder.java (2)
public void makeString(String str) {
buffer.append('■' + str + "\n");
buffer.append("\n");
}
デザインパターン 第４回 7
TextBuilder.java (3)
public void makeItems(String[] items) {
for (int i = 0; i < items.length; i++) {
buffer.append(" ・ " + items[i] + "\n");
}
buffer.append("\n");
}
デザインパターン 第４回 8
TextBuilder.java (4)
public Object getResult() {
buffer.append("==============================\n");
return buffer.toString();
}
}
デザインパターン 第４回 9
HTMLBuilder.java (1)
import java.io.*;
public class HTMLBuilder extends Builder {
private String filename;
private PrintWriter writer;
デザインパターン 第４回 10
HTMLBuilder.java (2) public void makeTitle(String title) {
filename = title + ".html";
try { writer =
new PrintWriter(new FileWriter(filename));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
writer.println( "<html><head><title>" + title
+ "</title></head><body>");
writer.println("<h1>" + title + "</h1>");
}
デザインパターン 第４回 11
HTMLBuilder.java (3) public void makeString(String str) {
writer.println("<p>" + str + "</p>");
}
public void makeItems(String[] items) {
writer.println("<ul>");
for (int i = 0; i < items.length; i++) {
writer.println("<li>" + items[i] + "</li>");
}
writer.println("</ul>");
}
デザインパターン 第４回 12
HTMLBuilder.java (4)
public Object getResult() {
writer.println("</body></html>");
writer.close();
return filename;
}
}
デザインパターン 第４回 13
Director.java (1)
public class Director {
private Builder builder;
public Director(Builder builder) {
this.builder = builder;
}
デザインパターン 第４回 14
Director.java (2) public Object construct() {
builder.makeTitle("Greeting");
builder.makeString(" 朝から昼にかけて ");
builder.makeItems(new String[]{
" おはようございます。 ", " こんにちは。 " });
builder.makeString(" 夜に ");
builder.makeItems(new String[]{
" こんばんは。 ", " おやすみなさい。 ", " さようなら。" });
return builder.getResult();
}
}
デザインパターン 第４回 15
Main.java (1)
public class Main {
public static void main(String[] args) {
if (args.length != 1) {
usage();
System.exit(0);
}
デザインパターン 第４回 16
Main.java (2) if (args[0].equals("plain")) {
Director director = new Director(
new TextBuilder());
String result = (String)director.construct();
System.out.println(result);
} else if (args[0].equals("html")) {
Director director = new Director(
new HTMLBuilder());
String filename = (String)director.construct();
System.out.println(filename + " が作成されました。 ");
} else { usage(); System.exit(0); }
}
デザインパターン 第４回 17
Main.java (3) public static void usage() {
System.out.println(
"Usage: java Main plain プレーンテキストで文書作成");
System.out.println(
"Usage: java Main html HTML ファイルで文書作成");
}
}
デザインパターン 第４回 18
実行結果 (plain)
java Main plain=================================[Greeting]■朝から昼にかけて ・おはようございます。 ・こんにちは。■夜に ・こんばんは。 ・おやすみなさい。 ・さようなら。=================================
デザインパターン 第４回 19
実行結果 (HTML)java Main htmlGreeting.html が作成されました。
<html><head><title>Greeting</title></head><body><h1>Greeting</h1><p> 朝から昼にかけて </p><ul><li> おはようございます。 </li><li> こんにちは。 </li></ul><p> 夜にかけて </p><ul><li> こんばんは。 </li><li> おやすみなさい。 </li><li> さようなら。 </li></ul></body></html>
デザインパターン 第４回 20
パターンClient Director
builder
construct
Builder
buildPart1
buildPart2
buildPart3
getResult
ConcreteBuilder
buildPart1
buildPart2
buildPart3
getResult
uses
デザインパターン 第４回 21
Sequence 図:Client :Director :ConcreteBuilder
constructbuildPart1
デザインパターン 第４回 22
2. Abstract Factory パターン類似のパターンとの比較
• Builder パターンでは Builder の抽象メソッドを Director が次々呼び出すことによって大きなインスタンスを部分を徐々に構築する。
• Abstract Factory パターンは，インスタンス群の生成とそれらのネットワーク配線に力点をおく。インスタンス生成方法および配線方法を抽象化する。
• Factory Method パターンはインスタンス生成を環境との配線とともに行う定石を抽象化している。
デザインパターン 第４回 23
例題のクラス図
（
抽象クラス）
Item
caption
makeHTML
Link
url
makeHTML
Tray
tray
add
makeHTML
Page
title
author
content
add
output
makeHTMLFactory
getFactory
createLink
createTray
createPage
creates creates
creates
デザインパターン 第４回 24
例題のクラス図
（
具象クラス）
ListLink
makeHTML
ListTray
makeHTML
ListPage
makeHTML
ListFactory
createLink
createTray
createPage
creates creates
creates
デザインパターン 第４回 25
Item.javapackage factory;
public abstract class Item {
protected String caption;
public Item(String caption) {
this.caption = caption;
}
public abstract String makeHTML();
}
デザインパターン 第４回 26
Link.javapackage factory;
public abstract class Link extends Item {
protected String url;
public Link(String caption, String url) {
super(caption);
this.url = url;
}
}
デザインパターン 第４回 27
Tray.javapackage factory;
import java.util.Vector;
public abstract class Tray extends Item {
protected Vector tray = new Vector();
public Tray(String caption) {
super(caption);
}
public void add(Item item) {
tray.add(item);
}
}
デザインパターン 第４回 28
Page.java(1)
package factory;
import java.io.*;
import java.util.Vector;
public abstract class Page {
protected String title;
protected String author;
protected Vector content = new Vector();
デザインパターン 第４回 29
Page.java(2)
public Page(String title, String author) {
this.title = title;
this.author = author;
}
public void add(Item item) {
content.add(item);
}
デザインパターン 第４回 30
Page.java(3) public void output() {
try {
String filename = title + ".html";
Writer writer = new FileWriter(filename);
writer.write(this.makeHTML());
writer.close();
System.out.println(filename + " を作成しました。 ");
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
}
デザインパターン 第４回 31
Page.java(4)
public abstract String makeHTML();
}
デザインパターン 第４回 32
Factory.java(1)package factory;
public abstract class Factory {
public static Factory getFactory(String classname) {
Factory factory = null;
try {
factory = (Factory)Class.forName(classname).newInstance();
} catch (ClassNotFoundException e) {
System.err.println(" クラス " + classname + " が見つかりません。 ");
} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
return factory;
}
デザインパターン 第４回 33
Factory.java(2)
public abstract Link createLink(String caption, String url);
public abstract Tray createTray(String caption);
public abstract Page createPage(String title, String author);
}
デザインパターン 第４回 34
ListLink.javapackage listfactory;
import factory.*;
public class ListLink extends Link {
public ListLink(String caption, String url) {
super(caption, url);
}
public String makeHTML() {
return " <li><a href=\"" + url + "\">" + caption + "</a></li>\n";
}
}
デザインパターン 第４回 35
ListTray.java(1)
package listfactory;
import factory.*;
import java.util.Iterator;
public class ListTray extends Tray {
public ListTray(String caption) {
super(caption);
}
デザインパターン 第４回 36
ListTray.java(2) public String makeHTML() {
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
buffer.append("<li>\n"); buffer.append(caption + "\n");
buffer.append("<ul>\n");
Iterator it = tray.iterator();
while (it.hasNext()) {
Item item = (Item)it.next();
buffer.append(item.makeHTML());
}
buffer.append("</ul>\n"); buffer.append("</li>\n");
return buffer.toString();
}
}
デザインパターン 第４回 37
ListPage.java(1)package listfactory;
import factory.*;
import java.util.Iterator;
public class ListPage extends Page {
public ListPage(String title, String author) {
super(title, author);
}
デザインパターン 第４回 38
ListPage.java(2)
public String makeHTML() {
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
buffer.append("<html><head><title>"
+ title + "</title></head>\n");
buffer.append("<body>\n");
buffer.append("<h1>" + title + "</h1>\n");
buffer.append("<ul>\n");
デザインパターン 第４回 39
ListPage.java(3) Iterator it = content.iterator();
while (it.hasNext()) {
Item item = (Item)it.next();
buffer.append(item.makeHTML());
}
デザインパターン 第４回 40
ListPage.java(4)
buffer.append("</ul>\n");
buffer.append("<hr><address>"
+ author + "</address>");
buffer.append("</body></html>\n");
return buffer.toString();
}
}
デザインパターン 第４回 41
ListFactory.java(1)
package listfactory;
import factory.*;
public class ListFactory extends Factory {
public Link createLink(String caption, String url){
return new ListLink(caption, url);
}
デザインパターン 第４回 42
ListFactory.java(2) public Tray createTray(String caption) {
return new ListTray(caption);
}
public Page createPage(String title, String author) {
return new ListPage(title, author);
}
}
デザインパターン 第４回 43
Main.java(1)import factory.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
if (args.length != 1) {
System.out.println("Usage: java Main class.name.of.ConcreteFactory");
System.out.println("Example 1: java Main listfactory.ListFactory");
System.out.println("Example 2: java Main tablefactory.TableFactory");
System.exit(0);
}
デザインパターン 第４回 44
Main.java(2)
Factory factory =Factory.getFactory(args[0]);
Link asahi = factory.createLink(“ 朝日新聞” ,
"http://www.asahi.com/");
Link yomiuri = factory.createLink(“ 読売新聞” ,
"http://www.yomiuri.co.jp/");
デザインパターン 第４回 45
Main.java(3)
Link us_yahoo = factory.createLink("Yahoo!",
"http://www.yahoo.com/");
Link jp_yahoo =factory.createLink("Yahoo!Japan",
"http://www.yahoo.co.jp/");
Link excite = factory.createLink("Excite",
"http://www.excite.com/");
Link google = factory.createLink("Google",
"http://www.google.com/");
デザインパターン 第４回 46
Main.java(4)
Tray traynews = factory.createTray(" 新聞 ");
traynews.add(asahi);
traynews.add(yomiuri);
Tray trayyahoo= factory.createTray("Yahoo!");
trayyahoo.add(us_yahoo);
trayyahoo.add(jp_yahoo);
デザインパターン 第４回 47
Main.java(5) Tray traysearch =
factory.createTray(" サーチエンジン ");
traysearch.add(trayyahoo);
traysearch.add(excite);
traysearch.add(google);
デザインパターン 第４回 48
Main.java(6)
Page page = factory.createPage("LinkPage",
" 結城 浩 ");
page.add(traynews);
page.add(traysearch);
page.output();
}
}
デザインパターン 第４回 49
実行方法
java Main listFactory.ListFactory
デザインパターン 第４回 50
生成された HTML をブラウザでみると
LinkPage•新聞
•朝日新聞 •読売新聞
•サーチエンジン •Yahoo!
•Yahoo! •Yahoo!Japan
•Excite •Google
デザインパターン 第４回 51
パターンAbstractProduct1
excecuteA
excecuteBAbstractFactory
createProduct1
createProduct2
......
ConcreteProduct1
excecuteA
excecuteB AbstractFactory
createProduct1
createProduct2
......
creates
creates
デザインパターン 第４回 52たとえ話
AbstractProduct1
excecuteA
excecuteBAbstractFactory
createProduct1
createProduct2
......
ConcreteProduct1
excecuteA
excecuteB ConcreteFactory
createProduct1
createProduct2
......
creates
creates
役
役者
Main
演出家