Ｊａｖａ言語で学ぶデザインパターン入門

Ｊａｖａ言語で学ぶデザインパターン入門

結城浩：著者

◆デザインパターン入門書の決定版！◆
現在、オブジェクト指向設計/プログラミングを行う上で、「デザインパターン」の知識は必要不可欠です。本書『Java言語で学ぶデザインパターン入門』は、プログラミング言語の書籍で定評のある結城浩が、Javaプログラマ全般、特にオブジェクト指向の初心者を対象に、全23のデザインパターンをわかりやすく説き明かした入門書です。

本書では、各パターンにつき1章を割いて、Java言語によるサンプルプログラムを示し、デザインパターンの考え方を丁寧に解説しています。付属CD-ROMには、本文で紹介するサンプルプログラムを全て収録。

◆R.U.Certainマガジン「結城浩にインタビュー」はこちら◆

【関連書籍】 Java言語で学ぶデザインパターン入門マルチスレッド編

【目次】

第１部　デザインパターンに慣れる
第１章　Iterator－１つ１つ数え上げる
サンプルプログラム: Aggregateインタフェース／Iteratorインタフェース／Bookクラス／BookShelfクラス／BookShelflteratorクラス／Mainクラス
Iteratorパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 実装がどうであれ、Iteratorを考える／抽象クラスやインタフェースはどうも苦手で…／AggregateとIteratorの対応／「次」は間違いやすい／「最後」も間違いやすい／複数のIterator／イテレータの種類いろいろ／deletelteratorは不要／
関連しているパターン
この章で学んだこと
第２章　Adapter－一皮かぶせて再利用
Adapterパターン
サンプルプログラム(1)（継承を使ったもの）: Bannerクラス／Printインターフェース／PrintBannerクラス／Mainクラス
サンプルプログラム(2)（委譲を使ったもの）: Printクラス／PrintBannerクラス
Adapterパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: どんなとき使うのだろう／たとえソースがなくても／バージョンアップと互換性／かけ離れたクラス
関連しているパターン

第２部　サブクラスにまかせる
第３章　Template Method－具体的な処理をサブクラスにまかせる－
Template Methodパターン: テンプレートとは何か／Template Methodパターンとは何か
サンプルプログラム: AbstractDisplayクラス／CharDisplayクラス／StringDisplayクラス／Mainクラス
Template Methodパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: ロジックが共通化できる／スーパークラスとサブクラスの連携プレー／サブクラスをスーパークラスと同一視する
関連しているパターン
補講：クラス階層と抽象クラス: スーパークラスからサブクラスへの要請／抽象クラスの定義／スーパークラスとサブクラスの強調
第４章　Factory Method－インスタンス作成をサブクラスにまかせる
Factory Methodパターン
サンプルプログラム: Productクラス／Factoryクラス／IDCardクラス／IDCardFactoryクラス／Mainクラス
Factory Methodパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: フレームワークと肉付け／インスタンス生成－メソッドの実装方法／パターン利用と開発者間の意志疎通
関連しているパターン

第３部　インスタンスを作る
第５章　Singleton－たった１つのインスタンス
Singletonパターン
サンプルプログラム: Singletonクラス／Mainクラス／
Singletonパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: なぜ制限を設ける必要があるのか／唯一のインスタンスはいつ生成されているか
関連しているパターン
第６章　Prototype－コピーしてインスタンスを作る
Prototypeパターン
サンプルプログラム: Productインタフェース／Managerクラス／MessageBoxクラス／UnderlinePenクラス／Mainクラス
Prototypeパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: クラスからインスタンスを作ってはいけないのか／クラス名は束縛なのか
関連しているパターン
補講：cloneメソッドとjava.lang.Cloneableインタフェース: Java言語のclone／cloneメソッドはどこで定義されているか／Cloneableが要求するメソッドは？／cloneメソッドは浅いコピーを行う
第７章　Builder－複雑なインスタンスを組み立てる
Builderパターン
サンプルプログラム: Builderクラス／Directorクラス／TextBuilderクラス／HTMLBilderクラス／Mainクラス
Builderパターンの登場人物
関連しているパターン
あなたの考えを広げるためのヒント: 誰が何をやっているか／設計時に決められること、決められないこと／ソースの読み方、修正の仕方
第８章　Abstract Factory－関連する部品を組み合わせて製品を作る
Abstract Factoryパターン
サンプルプログラム: 抽象的な部品：Itemクラス・Linkクラス・Trayクラス・Pageクラス、抽象的な工場：Factoryクラス
工場を使って部品を組み合わせ、製品を作る：Mainクラス
具体的な工場：ListFactoryクラス、具体的な部品：ListLinkクラス・ListTrayクラス、具体的な製品：ListPageクラス
サンプルプログラム別に具体的な工場を追加: 具体的な工場：TableFactoryクラス、具体的な部品：TableLinkクラス・TableTrayクラス、具体的な製品：TablePageクラス
Abstract Factoryパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 具体的な工場を新たに追加するのは簡単／部品を新たに追加するのは困難
関連しているパターン

第４部　分けて考える
第９章　Bridge－機能の階層と実装の階層を分ける
Bridgeパターン: クラス階層の２つの役割
サンプルプログラム: 機能のクラス階層：Displayクラス・CountDisplayクラス、実装のクラス階層：Displaylmplクラス・StringDisplaylmplクラス、Mainクラス
Bridgeパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 分けておけば、拡張するのが楽になる／継承は固い結びつき、委譲はゆるやかな結びつき
関連しているパターン
第１０章　Strategy
Strategyパターン
サンプルプログラム: Handクラス／Strategyインタフェース／WinningStrategyクラス／ProbStrategyクラス／Playerクラス／Mainクラス
Strategyパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: わざわざStrategy役を作る必要ってあるの？／実行中に切り替えることも可能
関連しているパターン

第５部　同一視
第１１章　Composite－容器と中身の同一視
Compositeパターン
サンプルプログラム: Entryクラス／Fileクラス／Directoryクラス／FileTreatmentExceptionクラス／Mainクラス
Compositeパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 複数と単数の同一視／addはどこに置くべきか／再帰的構造はあらゆる場面で登場する
関連しているパターン
第１２章　Decorator－飾り枠と中身の同一視
Decoratorパターン
サンプルプログラム: Displayクラス／StringDisplayクラス／Borderクラス／SideBorderクラス／FullBorderクラス／Mainクラス
Decoratorパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 透過的なインタフェース(API)／中身を変えずに、機能追加ができる／動的な機能追加ができる／単純な品揃えでも、多様な機能追加ができる／java.ioパッケージとDecoratorパターン／小さいクラスが増えてしまう
関連しているパターン
補講：継承と委譲における同一視: 継承－サブクラスとスーパークラスとを同一視
委譲－自分と委譲先とを同一視

第６部　構造を渡り歩く
第１３章　Visitor－構造を渡り歩きながら仕事をする
Visitorパターン
サンプルプログラム: Visitorクラス／Acceptorインタフェース／Entryクラス／Fileクラス／Directoryクラス／ListVisitorクラス／FileTreatmentExceptionクラス／Mainクラス／Visitor側とAcceptor側の相互呼び出し
Visitorパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: ダブルディスパッチ／なぜこんなに複雑なことをするのか／The Open-Closed Principle－拡張については開き、修正については閉じる／ConcreteVisitor役の追加は簡単／ConcreteAcceptor役の追加は困難／Visitorが処理するためには何が必要か
関連しているパターン
第１４章　Chain of Responsibility
Chain of Responsibilityパターン
サンプルプログラム: Troubleクラス／Supportクラス／NoSupportクラス／LimitSupportクラス／OddSupportクラス／SpecialSupportクラス／Mainクラス
Chain of Responsibilityパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 要求を出す人と要求を処理する人をゆるやかに結びつける／動的に連鎖の形態を変える／自分の仕事に集中できる・たらい回しで処理は遅くならないのか
関連しているパターン

第７部　シンプルにする
第１５章　Facade－シンプルな窓口
Facadeパターン
サンプルプログラム: Databaseクラス／HtmlWriterクラス／PageMakerクラス／Mainクラス
Facadeパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: Facade役がやっていることは何だろう／再帰的なFacadeパターンの適用／プログラマがFacadeを作らない理由－心理的要因
関連しているパターン
第１６章　Mediator－相手は相談役１人だけ
Mediatorパターン
サンプルプログラム: Mediatorインタフェース／Colleagueインタフェース／ColleagueButtonクラス／ColleagueTextFieldクラス／ColleagueCheckboxクラス／LoginFrameクラス／Mainクラス
あなたの考えを広げるためのヒント: 分散が災いになるとき／通信経路の追加／再利用できるのは何か？
関連しているパターン

第８部　状態を管理する
第１７章　Observer－状態の変化を通知する
Observerパターン
サンプルプログラム: Observerインタフェース／NumberGeneratorクラス／RandomNumberGeneratorクラス／DigitObserverクラス／GraphObserverクラス／Mainクラス
Observerパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: ここにも交換可能性が登場する／Observerの順序／Observerの行為がSubjectに影響を与えるとき／更新のためのヒント情報の扱い／「観察」よりも「通知」になっている／Model/View/Controller(MVC)
補講：java.util.Observerインタフェース
関連しているパターン
第１８章　Memento－状態を保存する
Mementoパターン
サンプルプログラム: Mementoクラス／Gamerクラス／Mainクラス
Mementoパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: ２つのインタフェース(API)とアクセス制御／Mementoをいくつ持つ？／Mementoの賞味期限は？／Caretaker役とOriginator役を分けることの意味
関連しているパターン
第１９章　State－状態をクラスとして表現する
Stateパターン
サンプルプログラム: 金庫警備システム／Stateパターンを使わない疑似コーディング／Stateパターンを使った疑似コーディング／Stateインタフェース／DayStateクラス／NightStateクラス／Contextインタフェース／SafeFrameクラス／Mainクラス
Stateパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 分割して統治せよ／状態に依存した処理／状態遷移は誰が管理すべきか／自己矛盾が起こらない／新しい状態を追加するのは簡単／複数の顔を持つインスタンス
関連しているパターン

第９部　無駄をなくす
第２０章　Flyweight－同じものを共有して無駄をなくす
Flyweightパターン
サンプルプログラム: BigCharクラス／BigCharFactoryクラス／BigStringクラス／Mainクラス
Flyweightパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 複数箇所に影響が及ぶ／intrinsicとextrinsic／管理されているインスタンスは、ガベージコレクションされない
第２１章　Proxyパターン
サンプルプログラム: Printerクラス／Printableインタフェース／PrinterProxyクラス／Mainクラス
あなたの考えを広げるためのヒント: 代理人を使ってスピードアップ／代理人と本人を分ける必要はあるのか／代理と委譲／透過的ということ／HTTPプロキシー／さまざまなProxy

第１０部　クラスで表現する

第２２章　Command－命令をクラスにする
Commandパターン
サンプルプログラム: Commandインタフェース／MacroCommandクラス／DrawCommandクラス／Drawableインタフェース／DrawCanvasクラス／Mainクラス
Commandパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 命令が持つべき情報は？／履歴の保存／アダプター
第２３章　Interpreter－文法規則をクラスで表現する
Interpreterパターン
ミニ言語: ミニ言語の命令／ミニ・プログラムの例／ミニ言語の文法／ターミナル・エクスプレッションとノンターミナル・エクスプレッション
サンプルプログラム: Nodeクラス／ProgramNodeクラス／CommandListNodeクラス／CommandNodeクラス／RepeatCommandNodeクラス／PrimitiveCommandNodeクラス／Contextクラス／ParseExceptionクラス／Mainクラス
Interpreterパターンの登場人物
あなたの考えを広げるためのヒント: 他にどんなミニ言語があるだろうか／読み飛ばすか読みとるか
この章で学んだこと、そして最後の言葉