依存・インターフェイス・依存注入について お勉強。

1. Dependency
Injectionとは
doi

2. 依存とは
Dependency

3. 依存とは
• 僕はパソコンが無いと生きていけない
• 僕はパソコンに依存
• ネットがないと僕は生きていけない
• 僕はネットとパソコンが無いと
成立しない状態

4. 例えば

5. Code
class Enemy
{
int hp;
public void damage(int damage) { hp -= damage; }
}
class Boss
{
int hp;
public void damage(int damage) { hp -= damage; }
}
class Player
{
public void attackEnemy(Enemy enemy) { enemy.damage( 10 ); }
public void attackBoss (Boss boss) { boss.damage( 10 ); }
}

6. Code
class GameManager
{
Player player;
Enemy enemy;
Boss boss;
public void start() // ゲーム開始時に一度だけ呼ばれる
{
player = new Player();
enemy = new Enemy();
boss = new Boss();
}
public void update()
{
if (KeyDown( A_BUTTON )) // Aボタンが押されていたら
player.attackEnemy( enemy );
if (KeyDown( B_BUTTON )) // Aボタンが押されていたら
player.attackBoss( boss );
}
}

7. クラス図
Player は Enemy と Boss に依存してる

8. 依存の影響

9. Open-Closed Principle
オープン・クローズドの原則

10. 敵を増やそう
マジシャン、狂熊、ワルガキ
凶悪でかっこいいモンスターのアイデアがじゃぶじゃぶ湧き出る…！！

11. Code
class Player
{
public void attackEnemy(Enemy enemy)
{
enemy.damage( 10 );
}
public void attackBoss(Boss boss)
{
boss.damage( 10 );
}
public void attackMagician(Magician magician)
{
magician.damage( 10 );
}
public void attackWarBear(WarBear warBear)
{
warBear.damage( 10 );
}
public void attackBadBoy(BadBoy badBoy)
{
badBoy.damage( 10 );
}
}

12. クラス図
Player はいろんな敵を
知っている状態じゃないと成立しない

13. 依存を減らしたい
• Playerの他者への依存は膨らむばかり
• 依存をなんとか減らせないか

14. 共通のインターフェイス
• クラスの持つべき性質をルール化する
• 基底クラス
• C# の interface, C++なら多重継承
• Duck Typing
• ルールを決める手段は言語や処理系によって様々
• ルール：ダメージを受けることができる

15. damage()

16. Interface
// ルールの規定
interface ILife
{
function damage(int value);
}
// ルールに基づく実装
class Enemy implements ILife
{
var hp = 10;
public function damage(int value)
{
hp -= value;
}
}

17. Playerはシンプルに
class Player
{
// ILife インターフェイスを持つ相手ならだれでも
public void attack(ILife target)
{
target.damage( 10 ); // damage()を与えちゃうよ
}
}

18. 敵がいくら増えても
class Boss implements ILife
{
int hp = 100;
public void damage(int value) { hp -= value/2; }
}
class Magician implements ILife
{
int hp = 5;
public void damage(int value) { hp -= value; }
}
class BadBoy implements ILife
{
int hp = 99;
public void damage(int value) { hp -= value; }
}

19. Playerは影響を受けない
class Player
{
// ILife インターフェイスを持つ相手ならだれでも
public void attack(ILife target)
{
target.damage( 10 );
}
}

20. クラス図
インターフェイスを
知っていれば
具体的な相手は知ら
なくて良い

21. 良くなったこと
• 意識することが減る
• 敵を作ったら damage っていう関数を
必ず作って、Playerにその敵専用の攻
撃メソッドを追加するの忘れないでね
• ILifeのインターフェイス実装しといて

22. 良くなったこと
• コンパイル時間の低下
• 敵のロジック修正するたびにPlayerが
再コンパイルされる
• 変更した敵のファイルだけ再コンパイル
される

23. インターフェース
• チーム開発、大規模開発において重要な
考え方
• 技術仕様のコード化
• テストが書きやすくなる

24. OCP
• 拡張をしても、他のモジュールへ影響を与
えない
• 新しい敵を追加しても Player は影響を
受けない
• Player のロジックを変更しても敵は影響
を受けない

25. ちょっと寄り道
class GameManager
{
Player player;
Enemy enemy; // implements ILife
Boss boss; // implements ILife
public void start() // ゲーム開始時に一度だけ呼ばれる
{
player = new Player();
enemy = new Enemy();
boss = new Boss();
}
public void update() // 毎フレーム呼ばれる
{
if (KeyDown( A_BUTTON )) // Aボタンが押されていたら
player.attack( enemy );
if (KeyDown( B_BUTTON )) // Bボタンが押されていたら
player.attack( boss );
}
}

26. こいつ何者？
• 役割の明確でないクラス名
• インスタンスの生成・ゲームロジック・
入力処理。なんでも屋。
• ゲームに出てくるクラスを全部知っている
つまり、すべてのクラスに依存している
• 世界を知るもの

27. 依存注入とは
Dependency Injection

28. 新仕様
プレイヤーは武器を装備できて
敵を攻撃できるんだよ

29. Code
class Weapon {
public int power() { return 10; } // 攻撃力
}
class Player {
public void attack( ILife enemy )
{
Weapon weapon = new Weapon();
enemy.damage(weapon.power);
}
}

30. 新仕様
新しくて、かっこ良くて、強い武器が
思いついてしまうんだ…！

31. Interface
interface IWeapon {
int power() // 攻撃力
}
class SuperSword implements IWeapon {
public int power() { return 9999; } // 攻撃力
}
class BigGreatAxe implements IWeapon {
public int power() { return 100; } // 攻撃力
}
class HyperUltimateKnife
…

32. Player
class Player {
IWeapon weapon;
public void equip( int type )
{
switch(weaponType)
{
case 1: weapon = new SuperSword(); break;
case 2: weapon = new BigGreatAxe(); break;
case 3: weapon = new HyperUltimateKnife(); break;
}
}
public void attack( ILife enemy )
{
enemy.damage( weapon.power() );
}
}

33. クラス図
Playerがすべての武器に依存してるぞ…

34. 依存を絶つ
Player に誰かが武器を
渡してあげる (Inject)

35. 依存注入のパターン
class Player {
IWeapon equipedWeapon;
Player( IWeapon weapon )
{
equipedWeapon = weapon;
}
public void setWeapon( IWeapon weapon )
{
equipedWeapon = weapon;
}
public function attack( ILife enemy )
{
enemy.damage( equipedWeapon.power() );
}
/* こんな書き方も */
public void setWeaponAndAttack( ILife enemy, IWeapon weapon )
{
enemy.damage( weapon.power );
}
}

36. Constructor Injection
Player( IWeapon weapon )
{
equipedWeapon = weapon;
}

37. Setter Injection
public void setWeapon( IWeapon weapon )
{
equipedWeapon = weapon;
}

38. Interface Injection
public void setWeaponAndAttack( ILife enemy, IWeapon weapon )
{
enemy.damage( weapon.power );
}

39. クラス図
Player は インターフェイスのみに依存

40. また寄り道
class GameManager
{
Player player;
Enemy enemy;
Boss boss;
Weapon weapon;
public void start() // ゲーム開始時に一度だけ呼ばれる
{
weapon = new Weapon();
player = new Player( weapon ); // 依存の注入 Constructor Injection
enemy = new Enemy();
boss = new Boss();
}
public void update()
{
if (KeyDown( A_BUTTON )) // Aボタンが押されていたら
player.attack( enemy );
if (KeyDown( B_BUTTON )) // Bボタンが押されていたら
player.attack( boss );
}
}

41. 何が起きているか
• Player はインターフェイスさえ知っていれば、
どんな武器でも使いこなせるし、どんな敵にも
攻撃できるようになった
• 敵をじゃぶじゃぶ追加できるようになった
• 武器をじゃぶじゃぶ追加できるようになった
• GameManagerという のクラスがすべての
武器とすべての敵に依存している

42. 次回DIコンテナ
についてやります