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とりあえず雑記帳(跡地)

じゃあオブジェクト指向ならどうする?

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fujiyan

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目標

ということで、今回の目標として先に挙げた問題点の逆
  • プログラムの必要最低限の知識で
  • 既に動いている部分には手を加えずに
機能を拡張することを、インターフェースを活用して実現してみましょう。

拡張したい対象をインターフェースとして定義

今回、拡張したい対象は「演算」です。ということで、今回のプログラムが「演算」に求める機能を
インターフェースとして定義します。 

package jp.fujiyan.binaryoperation3;
 
/**
 * 二項演算です。
 * 
 * @author Fujiyan
 */
public interface IBinaryOperator {
    /**
     * 選択時の表示に用いる文字列を返します。
     * 
     * @return　文字列
     */
    String getChoiseString();
 
    /**
     * 計算を実行します。
     * 
     * @param value1
     * @param value2
     */
    void calculate(int value1, int value2);
 
    /**
     * 計算エラーが発生したかどうかを判定します。
     * 
     * @return　計算エラーが発生しているならばtrue
     */
    boolean isError();
    /**
     * 計算エラーが発生している場合の、エラーメッセージを返します。
     * 
     * @return　メッセージ
     */
    String getErrorMessage();
 
    /**
     * 実行した計算式の文字列を返します。
     * 
     * @return　計算式
     */
    String getExpression();
 
    /**
     * 実行した計算の答えを表す文字列を返します。
     * 
     * @return　計算の答え
     */
    String getResult();
}
 

実装クラスを定義

先に定義したインターフェースを実装するクラスを定義します。

加算 
package jp.fujiyan.binaryoperation3.operator;
 
import jp.fujiyan.binaryoperation3.IBinaryOperator;
 
/**
 * 加算です。
 * 
 * @author Fujiyan
 */
public class Addition implements IBinaryOperator {
    private String expression;
    private String result;
 
    public String getChoiseString() {
        return "加算";
    }
 
    public void calculate(int value1, int value2) {
        expression =  String.valueOf(value1) + " ＋ " + String.valueOf(value2);
        result = String.valueOf(value1 + value2);
    }
 
    public boolean isError() {
        // エラーが発生することは無いので、常にfalse
        return false;
    }
 
    public String getErrorMessage() {
        // エラーが発生することは無いので、常にnull
        return null;
    }
 
    public String getExpression() {
        return expression;
    }
 
    public String getResult() {
        return result;
    }
}
 

減算 
package jp.fujiyan.binaryoperation3.operator;
 
import jp.fujiyan.binaryoperation3.IBinaryOperator;
 
/**
 * 減算です。
 * 
 * @author Fujiyan
 */
public class Subtraction implements IBinaryOperator {
    private String expression;
    private String result;
 
    public String getChoiseString() {
        return "減算";
    }
 
    public void calculate(int value1, int value2) {
        expression =  String.valueOf(value1) + " － " + String.valueOf(value2);
        result = String.valueOf(value1 - value2);
    }
 
    public boolean isError() {
        // エラーが発生することは無いので、常にfalse
        return false;
    }
 
    public String getErrorMessage() {
        // エラーが発生することは無いので、常にnull
        return null;
    }
 
    public String getExpression() {
        return expression;
    }
 
    public String getResult() {
        return result;
    }
}
 

乗算 
package jp.fujiyan.binaryoperation3.operator;
 
import jp.fujiyan.binaryoperation3.IBinaryOperator;
 
/**
 * 乗算です。
 * 
 * @author Fujiyan
 */
public class Multiplication implements IBinaryOperator {
    private String expression;
    private String result;
 
    public String getChoiseString() {
        return "乗算";
    }
 
    public void calculate(int value1, int value2) {
        expression =  String.valueOf(value1) + " × " + String.valueOf(value2);
        result = String.valueOf(value1 * value2);
    }
 
    public boolean isError() {
        // エラーが発生することは無いので、常にfalse
        return false;
    }
 
    public String getErrorMessage() {
        // エラーが発生することは無いので、常にnull
        return null;
    }
 
    public String getExpression() {
        return expression;
    }
 
    public String getResult() {
        return result;
    }
}
 

除算 
package jp.fujiyan.binaryoperation3.operator;
 
import jp.fujiyan.binaryoperation3.IBinaryOperator;
 
/**
 * 除算です。
 * 
 * @author Fujiyan
 */
public class Division implements IBinaryOperator {
    private String expression;
    private String result;
    private String errorMessage;
 
    public String getChoiseString() {
        return "除算";
    }
 
    public void calculate(int value1, int value2) {
        if (value2 == 0) {
            // 0除算
            errorMessage = "0で割ることはできません。";
            return;
        }
        expression = String.valueOf(value1) + " ÷ " + String.valueOf(value2);
        result = String.valueOf(value1 / value2) + "(余り " + String.valueOf(value1 % value2) + ")";
        errorMessage = null;
    }
 
    public boolean isError() {
        return (errorMessage != null);
    }
 
    public String getErrorMessage() {
        return errorMessage;
    }
 
    public String getExpression() {
        return expression;
    }
 
    public String getResult() {
        return result;
    }
}
 

インターフェースを通じて機能を利用する部分

最後に、上記を動かす部分 
/*
 * オブジェクト指向版
 */
package jp.fujiyan.binaryoperation3;
 
import java.io.BufferedReader;
import java.io.EOFException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
import jp.fujiyan.binaryoperation3.operator.Addition;
import jp.fujiyan.binaryoperation3.operator.Division;
import jp.fujiyan.binaryoperation3.operator.Multiplication;
import jp.fujiyan.binaryoperation3.operator.Subtraction;
 
/**
 * 二項演算です。
 * 
 * @author fujiyan
 */
public class BinaryOperation {
    // 入力値の最小
    private static final int MIN_VALUE = -99999;
    // 入力値の最大
    private static final int MAX_VALUE = 99999;
 
    // 選択肢
    private static final int FINISH = 0;
 
    // 演算子のリスト
    private static List<IBinaryOperator> operatorList = new ArrayList<IBinaryOperator>();
    static {
        // operatorListの初期化
        operatorList.add(new Addition());
        operatorList.add(new Subtraction());
        operatorList.add(new Multiplication());
        operatorList.add(new Division());
    }
 
    /**
     * ユーザ入力を返します。
     * 
     * @param prompt プロンプト文
     * @return ユーザ入力文字列
     */
    private static String input(String prompt) throws IOException {
        System.out.println(prompt);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String str = in.readLine();
        if (str == null) {
            // Ctrl+Zによる中断
            throw new EOFException("中断されました。");
        }
        return str;
    }
 
    /**
     * 整数値を問い合わせます。
     * 
     * @return 整数値
     */
    private static int askValue(int seq) throws IOException {
        int value = 0;
        boolean invalid = true;
        while (invalid) {
            // 整数値が入力されるまで
            String ret = input(String.valueOf(seq) + "番目の数値を入力してください(" + MIN_VALUE + "～" + MAX_VALUE + "の整数)。");
            try {
                value = Integer.parseInt(ret);
            } catch (NumberFormatException e) {
                // 整数値として有効でない文字列
                System.out.println("入力された値は整数値ではありません。");
                continue;
            }
 
            invalid = (value < MIN_VALUE) || (value > MAX_VALUE);
            if (invalid) {
                // 無効な入力
                System.out.println("入力された数値が範囲を超えています。");
            }
        }
 
        return value;
    }
 
    /**
     * 操作を問い合わせます。
     * 
     * @return 操作の選択肢
     */
    private static int askOperation() throws IOException {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int i = 0;
        sb.append(i).append(":").append("終了");
        while (i < operatorList.size()) {
            sb.append(" ");
            sb.append(i + 1).append(":").append(operatorList.get(i).getChoiseString());
            i++;
        }
        String prompt = "操作を番号で選択してください。(" + new String(sb) + ")";
 
        int operation = 0;
        boolean invalid = true;
        while (invalid) {
            // 有効な選択肢が入力されるまで
            String ret = input(prompt);
 
            try {
                operation = Integer.parseInt(ret);
                invalid = (operation < 0) || (operation > operatorList.size());
            } catch (NumberFormatException e) {
                // 数値として有効でない文字列
            }
 
            if (invalid) {
                // 無効な入力
                System.out.println("正しい番号を選択してください。");
            }
        }
 
        return operation;
    }
 
    /**
     * 演算を行います。
     * 
     * @param operation 操作の選択肢
     * @param value1 値1
     * @param value2 値2
     */
    private static void execute(int operation, int value1, int value2) {
        IBinaryOperator op = operatorList.get(operation - 1);
        op.calculate(value1, value2);
 
        if (op.isError()) {
            // エラーあり
            System.out.println(op.getErrorMessage());
            return;
        }
 
        System.out.println(op.getExpression() + " の答えは " + op.getResult() + " です。");
    }
 
    /**
     * メインメソッドです。
     * 
     * @param args コマンドライン引数
     */
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int operation = askOperation();
            while (operation != FINISH) {
                // "終了"が選択されるまで
                int val1 = askValue(1);
                int val2 = askValue(2);
 
                execute(operation, val1, val2);
 
                operation = askOperation();
            }
            System.out.println("終了します。");
        } catch (EOFException e) {
            // Ctrl+Zによる中断
            System.err.println(e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            // その他例外
            System.err.println("なんかまずいことが発生しました。");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
 

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