Java上級

上級 Javaで学ぶデザインパターン｜解説編

 

導入

デザインパターンは、ソフトウェア開発における問題解決のための再利用可能なソリューションです。特に、上級エンジニアにとっては、実際の業務で遭遇する具体的なシナリオに基づいた知識が求められます。本記事では、特定のシチュエーションに焦点を当て、Javaにおけるデザインパターンの活用方法を深く掘り下げます。

教科書レベルの解説（デザインパターン）

重要な概念の整理

デザインパターンは、オブジェクト指向プログラミングの原則を基に構築されており、特に「責任の分担」や「拡張性」に重きを置いています。これにより、コードの保守性や柔軟性を向上させることが可能です。具体的には、シングルトンやファクトリーパターン、ストラテジーパターンなどがあり、それぞれ異なる問題に対応しています。

コード例（Java）


public interface PaymentStrategy {
    void pay(int amount);
}

public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println(amount + "円をクレジットカードで支払いました。");
    }
}

public class PayPalPayment implements PaymentStrategy {
    @Override
    public void pay(int amount) {
        System.out.println(amount + "円をPayPalで支払いました。");
    }
}

public class ShoppingCart {
    private PaymentStrategy paymentStrategy;

    public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) {
        this.paymentStrategy = paymentStrategy;
    }

    public void checkout(int amount) {
        paymentStrategy.pay(amount);
    }
}

コードの行ごとの解説

  1. public interface PaymentStrategy { ... } – 支払い方法のインターフェースを定義します。
  2. public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy { ... } – クレジットカードによる支払いを実装します。
  3. public class PayPalPayment implements PaymentStrategy { ... } – PayPalによる支払いを実装します。
  4. public class ShoppingCart { ... } – ショッピングカートのクラスで、支払い方法を設定し、チェックアウトを行います。
  5. public void setPaymentStrategy(PaymentStrategy paymentStrategy) { ... } – 支払い方法を動的に変更できるメソッドです。
  6. public void checkout(int amount) { ... } – 指定された金額で支払いを行うメソッドです。

解説編

今回紹介したストラテジーパターンは、異なる支払い方法を動的に切り替えることができるため、ユーザーのニーズに応じた柔軟な対応が可能です。このパターンを使用することで、クラスの責任を明確に分けることができ、将来的に新しい支払い方法を追加する際にも、既存のコードに影響を与えずに済む利点があります。

ただし、注意が必要なのは、支払い方法が増えると、どの支払い方法を選択するかのロジックが複雑になる可能性がある点です。この場合、選択ロジックを別のクラスに委譲することで、コードの可読性を保つことができます。

まとめ

  • ストラテジーパターンは、異なるアルゴリズムを動的に選択できる柔軟性を提供します。
  • クラスの責任を明確に分けることで、保守性や拡張性を向上させます。
  • 支払い方法の選択ロジックを別のクラスに委譲することで、コードの複雑さを軽減できます。
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