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fujiyan

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1箇所たりとも修正したくない


先のBinaryOperationは、少ないとはいえ、やはり修正している事実に変わりはありません。
「修正せずに拡張する」の精神にのっとり、さらに工夫をしてみましょう。

演算の追加を、BinaryOperation自身で行わずに、外部から演算オブジェクトを
追加するように変更することで、BinaryOperationの本質的な部分は一切変更せずに拡張できるようにします。 

package jp.fujiyan.binaryoperation5;
 
import java.io.BufferedReader;
import java.io.EOFException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
/**
 * 二項演算フレームワークです。
 * 
 * @author fujiyan
 */
public class BinaryOperationFramework {
	// 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 List<IBinaryOperator> operatorList = new ArrayList<IBinaryOperator>();
 
	/**
	 * 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;
	}
 
	/**
	 * 演算子を追加します。
	 * 
	 * @param operator 演算子
	 */
	public void addOperator(IBinaryOperator operator) {
		operatorList.add(operator);
	}
 
	/**
	 * 操作を問い合わせます。
	 * 
	 * @return 操作の選択肢
	 */
	private 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 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。");
	}
 
	/**
	 * 計算を実施します。
	 */
	public void perform() {
		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();
		}
	}
}
 

メインが演算を追加する 
/*
 * オブジェクト指向版
 * フレームワーク化
 */
package jp.fujiyan.binaryoperation5;
 
import jp.fujiyan.binaryoperation5.operator.Addition;
import jp.fujiyan.binaryoperation5.operator.Division;
import jp.fujiyan.binaryoperation5.operator.Multiplication;
import jp.fujiyan.binaryoperation5.operator.Power;
import jp.fujiyan.binaryoperation5.operator.Subtraction;
 
public class Main {
 
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        BinaryOperationFramework framework = new BinaryOperationFramework();
 
        framework.addOperator(new Addition());
        framework.addOperator(new Subtraction());
        framework.addOperator(new Multiplication());
        framework.addOperator(new Division());
        framework.addOperator(new Power());//$$$$$修正$$$$$
 
        framework.perform();
    }
}
 

※他のクラスは変更なし

ココまで来ると、いよいよ「二項演算フレームワーク」として、演算の追加には、計算処理を扱うクラス(BinaryOperationFramework)は一切変更しなくてすむようになりました。

フレームワークには、3つの要素が出現します。
  • フレームワーク(BinaryOperationFramework、IBinaryOperator、StandardOperator)
全体の処理を流れを定義します(BinaryOperationFramework)。拡張部分をインターフェースとして提供します(IBinaryOperator)。場合によっては、実装を補助する基底クラスも提供します(StandardOperator)。

  • プラグイン(Addition、Subtraction、Multiplication、Division、Power)
フレームワークから提供されたインターフェースを実装したクラスです。フレームワークに処理させたい内容を実装します。

  • コントローラ(Main)
フレームワークとプラグインを結びつけます。
StrutsやSpring等のフレームワークでは、コントローラの処理を外部ファイルで記述させたり、命名規則で制御することで、プログラムの再コンパイルを不要にしています。


…と、えらく大雑把で駆け足でしたが、インターフェースの使い道がお伝えできたでしょうか。

「インターフェースを活用する=フレームワークを作る」と言ってもいいでしょう。
ぜひぜひ、いろんなフレームワークを作ってみてください。

(了)
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