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オブジェクト指向入門2
- 2. 2011/2/16 モジュール性 モジュール性が高いソフトウェア 拡張性が高い 再利用性に優れる 具体的にはどういうことか？ 何を「モジュール」とするかは言語やシステ ムに対する見方によって異なる サブルーティン，クラス，パッケージ，プロセ ス，・・・ これらは広い意味でのモジュール
- 3. 2011/2/16 モジュール性の５つの基準 モジュール性を高める設計手法の必要条件 分解しやすさ（ Decomposability ） 組合せやすさ（ Composability ） 分かりやすさ（ Understandability ） 連続性（ Continuity ） 保護性（ Protection ）
- 4. 2011/2/16 モジュールの分解しやすさ 作業が分割でき，複数人での並行開発が可能 になる 依存関係を最小限にする必要がある 依存関係をあらかじめ知っておく必要がある あるソフトウェア構築手法が，ソフトウェアの問 題を，単純な構造によって組み合わされ，個別に 作業を進められるだけの独立性を保った，少数の より複雑ではない問題に分解するのを助けるとき ，その手法は「モジュールの分解しやすさ」の基 準を満たす．
- 5. 2011/2/16 分解しやすさの悪い例 作成するすべてのソフトウェアシステムの中 にグローバルな初期化モジュールを入れてし まう 初期化モジュールは他のモジュールの内部構 造を覗かなくてはならなくなる Initializer Module A Module B Module C
- 6. 2011/2/16 モジュールの組合せやすさ 再利用性を促進する いろいろな場面で利用可能なソフトウェアの部品を設計す る 分解しやすさと相容れないこともある トップダウン vs ボトムアップ ある手法が，もともと開発されたのとは全く異な る環境においても，互いを自由に組み合わせるこ とにより，新しいシステムを製作できるようなソ フトウェア要素の生産を助けるならば，その手法 は「モジュールの組合せやすさ」を満たす．
- 7. 2011/2/16 例 サブプログラムライブラリ 様々なライブラリを組み合わせて使うことができ る 行列演算，ソケット，グラフィクス， etc Unix のシェル規約 様々なコマンドをパイプでつないで組み合わせら れる cat, grep, wc, sed, sort, ・・・ 悪い例：プリプロセッサ 複数のプリプロセッサで互換性が無い データベースのプリプロセッサ（ Pro*C/C++ ） とグラフィックス用のプリプロセッサ（ Qt ）を
- 9. 2011/2/16 悪い例 順序に依存する場合 特定の決められた順序で起動しないと上手く機能 しない設計 A B C⇒ ⇒ A と C を理解しないと B は理解できない
- 10. 2011/2/16 モジュールの連続性 拡張性の高いソフトウェアを構築できる インクリメンタルな開発手法が使える 小さな変更がシステム全体の構造に影響を与えな い ある手法によって生み出されたソフトウェアアー キテクチャ内で問題の仕様に小さな変更が生じた 際に 1 つまたは少数のモジュールの変更しか引き 起こされない場合，その手法は「モジュールの連 続性」を満たしている．
- 11. 2011/2/16 例 シンボリック定数 マジックナンバーを使わずにマクロや定数定義を 用いる 統一形式アクセスの原則 オブジェクトの属性は統一した仕方でアクセスで きるようにする（ getter と setter ） 悪い例：物理的表現の使用 データの物理的実装に依存したプログラム 悪い例：静的配列 事前に配列の大きさを決めなくてはならない
- 12. 2011/2/16 モジュールの保護性 実行時エラーの問題 ハードウェア故障，誤入力，リソース不 足，・・・， etc. エラーの伝播と増殖を抑えたい ある手法が，実行時にモジュール内で発生した異 常な条件のそのモジュール内に閉じ込めることが できるか，最悪周辺の少数のモジュールにしか影 響が広がらない場合，その手法は「モジュールの 保護性」を満たしている．
- 13. 2011/2/16 例 入口で入力を検査する 入力データの妥当性を常にチェックする 悪い例：制御されていない例外処理 例外がモジュール境界を越えて伝播していく 例外は出さないほうが良い 発生した例外はきちんとキャッチして正しく処置 すべし
- 14. 2011/2/16 モジュール性の５つの規則 モジュール性を保証するために守るべき規則 直接的な写像（ Direct Mapping ） 少ないインタフェース（ Few Interfaces ） 小さなインタフェース（ Small Interfaces ） 明示的なインタフェース（ Explicit Interface ） 情報隠蔽（ Information Hiding ）
- 17. 2011/2/16 小さいインタフェース 「連続性」と「保護性」の基準から導き出さ れる 不必要なデータを一緒に渡さない 悪い例：構造体を丸ごと引数に渡す⇒ × ２つのモジュールが通信する場合，そこで交信さ れる情報はできるだけ少なくすべきである．
- 18. 2011/2/16 明示的なインタフェース 悪い例：データ共有によるモジュール結合 A と B の 2 つのモジュールが通信するときは，必 ず，そのことが A または B あるいはその両方のテ キストから明らかに分からなければならない． データ項目 x モジュール A モジュール B 変更 アクセス
- 19. 2011/2/16 情報隠蔽 公開（ public ）属性と非公開（ private ）属性 モジュールの公開属性はインタフェースでもある 公開部分が少なければ，モジュールの変更の影響が 小さくて済む 機能を実装から分離する どのようなモジュールであれ，モジュールを設計 する人は，そのモジュールの属性の中からいくつ かの属性をそのモジュールに関する正式な情報と して選択し，顧客モジュールの作成者がその情報 を利用できるようにしなければならない．
- 20. 2011/2/16 ソフトウェア構築の５つの原則 言語としてのモジュール単位（ Linguistic Modular Units ）の原則 自己文書化（ Self-Documentation ）の原則 統一形式アクセス（ Uniform Access ）の原 則 開放／閉鎖（ Open-Closed ）の原則 単一責任選択（ Single Choice ）の原則
- 21. 2011/2/16 言語としてのモジュール単位 適切な言語を使用するべし あるいは，言語が提供するモジュールを使っ て設計，実装すべし 例： C 言語におけるモジュールはファイル (xxx. [ch]) ，ライブラリ Java におけるモジュールは，クラス，パッケー ジ モジュールは仕様される言語の構文単位に対応し ていなければならない．
- 22. 2011/2/16 自己文書化 あるモジュールの情報を取得するのに，別に管理さ れているドキュメントを参照する必要がある⇒ × 変更をメンテするのが大変 間違ったドキュメントよりはドキュメントが無いほうがま し ヘッダファイルを見れば，モジュールの仕様が理解 できる⇒◎ モジュールを設計する人は，モジュールについて のすべての情報をそのモジュールの一部として作 るようにあらゆる努力をすべきである．
- 23. 2011/2/16 統一形式アクセス Ruby や C# はサポートしている あるモジュールによって提供されるサービスはす べて統一された表記によって利用できなければな らない．その表記はサービスが記憶領域によって 実装されるか計算によって実装されるかにかかわ らず一定でなければならない．
- 24. 2011/2/16 銀行口座の２つの表現 残高フィールドを設ける 残高をその都度計算する 空間と時間のトレードオフ balance withdrawals_list depsits_list withdrawals_list depsits_list
- 26. 2011/2/16 典型的なシナリオ 古い状況 新しい状況 モジュール Ａ モジュール Ｃ モジュール Ｅ モジュール Ｄ モジュール Ｂ モジュール ’Ａ モジュール Ｈ モジュール Ｉ モジュール Ｆ モジュール Ｇ 継承
- 27. 2011/2/16 単一責任選択 選択肢の内容を１つのモジュールに閉じ込め ることで，将来の変更に備えることができる 多相性，動的束縛によって解決することが可 能 ソフトウェアシステムが選択肢を提供しなければ ならないとき，そのシステムの中の 1 つのモ ジュールだけがその選択肢のすべてを把握すべき である．
- 28. 悪い例 Publication p; … switch (p.type) { case BOOK: … // 何かする case JOURNAL: … // case PROCEEDINGS: … … } 2011/2/16
- 29. 次回予定 日時：２０１１年２月２１日（月）１０：３ ０～ 場所： LB ２ F ／ A 会議室 内容：再利用の方法 2011/2/9 オブジェクト指向プログラミング入門 1 29