xp寺子屋　デザインパターン入門

XPJUG関西 / XP寺子屋

1

「デザインパターン入門」

2012.12.21ＸＰ寺子屋

XPJUG / XP関西寺子屋

2

自己紹介


3

・名前　　　　　：　西　丈善（たけぷ～）

・仕事　　　　　：　組み込み系

・業界歴　　　：　 20年

・コミュニティ　：　 XPJUG関西、 PFP関西

・使用言語　　：　 C, C++

・ SNS　　　　　：　 Twitter takepu

　 FaceBook 西　丈善

・宣伝　　　　　：　▼アジャイルラジオ　毎週水曜日公開

　　　　　　　　　　　 http://www.agileradio.info/

　　　　　　　　　　 ▼ XP祭り関西 2013　 2013年 4月 27開催

http://www.xpjug.jp

　　　　　　　　　　 ▼出張アジャイル社内研修（無料）受付中　　


4

アジェンダ


5

アジェンダ

• 基礎確認• デザインパターン概要のご説明• ハンズオン「 ToDoリストを作ろう！」

– ペア決め– ＃１　イテレータパターン– ＃２　ファクトリメソッド– ＃３　メディエーターパターン

• ふりかえり


6

基礎確認


7

オブジェクト指向で知っておきたい事

1. オブジェクト指向って何？2. クラス図の描き方3. クラス図からプログラムへ置換


8

１．オブジェクト指向って何？

• 下記３つの異なる考え方の同音異句– メッセージパッシング– カプセル化– 多態性

• 上記３つを理解できていれば最低合格ライン。


9

２．クラス図の描き方

• 下記３種類が描ければ最低限 OK。– 継承（ is a)– 集約 (has a)– 関連 (link)

親クラス

子クラス

クラス A

クラス B

クラス A

クラス B

継承 (is a) 集約 (has a) 関連 (link)


10

３．クラス図からプログラムへ置換

• 継承 (is a)–継承の関係

//---------------------------------------class 親クラス{

… …　　};

//---------------------------------------class 子クラス : public 親クラス{

… …　　};

親クラス

子クラス


11


• 集約 (has a)– 集約クラスの責任を持つ

– クラス Aと同時にクラス Bを生成する

//---------------------------------------class クラス B{

… …　　};

//---------------------------------------class クラス A{

… …　　　　 B BObj;

… …　　};

クラス A

クラス B


12


• 集約 (has a その２ )C++のみ– 集約クラスの責任を持つ– クラス A生成後、クラス Bを生成する場合

– クラス Bを deleteする責務を負う。（ C++のみ）

//---------------------------------------class クラス B{

… …　　};

//---------------------------------------class クラス A{public : A( ){ P_BObj = new B; } virtual ~A(){ delete P_BObj; }

… …　　　　 B* P_BObj;};

クラス A

クラス B


13


• 関連 (link)– 他のクラスへのアクセスを行う

– 他クラスの責任は曖昧– クラス A、クラスＢは、第３者が生成する。

//---------------------------------------

class クラス B

{

… …　　

};

//---------------------------------------class クラス A{

… …　　

　　 B* P_BObj;… …　　

};

クラス A

クラス B


14

デザインパターン概要のご説明


15

「デザインパターン」って何？• 「パターン」とは繰り返し使用されるものである。

• 経験を通じて発見された問題解決策である。

• 「デザインパターン」とは、ソフトウェアの設計で適用されるパターンを指す。

• デザインパターンの内、最も有名なのは、 GoF（ Gang of Four）が紹介した 23個のパターンである。

• 一般的に、上記 23個のパターンを「デザインパターン」と呼ぶ。


16

GoF(Gang of four)• 下記４人のグループ名。– エリック・ガンマ– リチャード・ヘルム– ラルフ・ジョンソン– ジョン・ブリシディース

http://takeji-soft.seesaa.net/article/34433484.html


17

GoFが発表した 23個のパターン

目的生成構造振る舞い

　　　　　範囲

クラスファクトリメソッドアダプター（※）インタープリタテンプレートメソッド

オブジェクト

アブストラクトファクトリービルダープロトタイプシングルトン

アダプター（※）ブリッジコンポジットデコレータファサードフライウェイプロキシー

チェインオブレスオンシビリティコマンドイテレータメディエータメメントオブザーバーステートストラテジービジター

本日ご紹介するパターン　：　ファクトリメソッド、イテレータ、メディエータ


18

ハンズオン「ＴｏＤ oリストを作ろう！」


19

ペア決め


20

ペアで最初にやること１．「お名前カード」を作って下さい。

– 自分の氏名を書いて下さい。ハンドル名ＯＫ。– 最近あった「良かった事」を書いて下さい。– １分以内に書いて下さい。

２．カードの内容をペアに教えてあげて下さい。– 発表したら、拍手をお願いします。– １人１分でお願いします。

３．ペア名を決めて下さい。– 「 GoF」に負けないスゴい名前を期待しています！– １分でお願いします。


21

準備

• プログラムを実行可能状態にして下さい。


22

仕様

• ToDoリスト仕様– 実行すると、ＴｏＤｏが入力できます。– ＴｏＤｏは英字で入力します。– 「 end」と入力すると、プログラムを終了します。

Application

Initial( )Run( )End( )

StringList

Add( )Get( )Length( )


23

＃１　イテレータパターン

• 「 end」を入力した時、入力したＴｏＤｏを一覧表示するプログラムを作成して下さい。


24


• イテレーションパターンを使った回答例

Application


StringList

Add( )Get( )Length( )

StringListIterator

hasNext( )next( )

このクラスにリストの参照インデックスを持たせる事で、クライアント側は参照インデックスという制限から開放される。


25


<<interface>>Aggregate

+Iterator( )

ConcreteAggregate

+Iterator( ) : Iterator( )

<<interface>>Iterator

+hasNext( )+next( )

ConcretetIterator

- aggregate

+hasNext( ) : bool+next( ) : Object

<<Create>>


26


• イテレーションパターンのメリット–オブジェクトの取得方法が統一化できる–参照方法を変更しても、クライアントの変更が不要


27

＃２　ファクトリメソッド

• クライアントがイテレーターにリストをわざわざ登録するので、クライアントがイテレーターとリストの依存関係を知っておく必要がある。

• クライアントが依存関係を意識しなくても良い構造に変更せよ。


28


• ビルダーパターンを使った回答例

Application


StringList

Add( )Get( )Length( )GetIterator( )

StringListIterator

hasNext( )next( )

リストにイテレータ生成メソッドを付ける。イテレータにリストのポインタを渡す事で、依存をリストに閉じ込める。


29

＃２　ファクトリメソッドApplication StringList StringListIterator

GetIterator( )new StringListIterator ( this )

return( StringListIteratorのポインタ )

return( StringListIteratorのポインタ )


30


Client DataObjectFactory DataObject

DBDataObjectFileDataObject<<Create>>

<<Create>>


31


• ファクトリメソッドのメリット– 関数の呼び出しでオブジェクトを取得できる– クライアント側は、取得したオブジェクトの振る舞いを意識する必要が無い


32

＃ 3　メディエータパターン

• 複数の関数からリストにアクセスする場合を考える。

• リストを参照する場合、イテレーターを使用するものとする。

• あるリストから「リセット」を実行すると、他の全てのリストの参照位置をリストの先頭にセットする構造に変更せよ。


33


• メディエータパターンを使った回答例

Application


StringList

Add( )Get( )Length( )GetIterator( )AllReset( )

StringListIterator

hasNext( )next( )AllReset( )Reset( )

StringListIteratorList

Add( )Get( )GetLength( )

<<Create>>


34

＃ 3　メディエータパターンApplication StringListIterator#1 StringListStringListIterator#2

ResetAll( )ResetAll( )

Reset ( )

Reset ( )


35


<<interface>>Mediator

ConcreteColleagueA

<<interface>>Colleague

+buildPart( )

ConcreteColleagueBConcreteMediator


36


• メディエータパターンのメリット– Collegueオブジェクトの結合度を下げることができる– オブジェクト間の協調が理解しやすい


37

ふりかえり


38

最後までお付き合い頂き、ありがとうございます。


39

参考文献

• 独習デザインパターン C++

xp寺子屋 デザインパターン入門

Documents

xp寺子屋　デザインパターン入門