プログラミング言語論0713

プログラミング言語論
第十四回
理工学部
情報システム工学科
新田直也
AWT（1）

1.
以下の３種類のGUI部品を用いる．
トップレベル・コンポーネント（コンテナ）

2.
中間コンポーネント（コンテナ）

3.
他の部品を追加できるが他の部品に含まれないもの．
他の部品に含まれ，他の部品を追加できるもの．
アトミック・コンポーネント

他の部品を追加できないもの．
中間コンポーネント
アトミックコンポーネント
トップレベル
コンポーネント
AWT（2）

コンポーネントのクラス階層．
アトミックコンポーネント
トップレベル
コンポーネント
AWT（3）

リスナインタフェース



各コンポーネント毎に追加され，そのコンポーネントで発
生するイベント（マウスクリックなど）を監視する．
各コンポーネントでイベントが発生したときに，イベントの
種類に応じたメソッドが呼ばれる．
実際のイベント処理は，リスナインタフェースを実装した
各具象クラス（ユーザが自由に定義する）に記述する．
AWT（4）
フレームワーク

フレームワークとは…



抽象クラスの集合とそのインスタンス間の相互作用によっ
て表現された，システムの全体または一部の再利用可能
な設計（ソースコード）
開発者がカスタマイズできる，アプリケーションの骨組み
例：
AWT, JavaBeans, OLE, CORBA, San Francisco, …
アプリケーション1
アプリケーション2
アプリケーション3
フレームワーク
フレームワーク
フレームワーク
フレームワークの再利用
→ 開発の効率化，アプリケーションの統一性
フレームワークとアプリケーション
フレームワーク
(17クラス)
アプリケーション
フレームワークの技術

フレームワークで用いる主な技術：

抽象クラス，インタフェース



フレームワーク中の多くクラスは抽象クラスかインタフェース．
アプリケーションクラスは，フレームワークのクラスを継承または
実装して用いる．（ホワイトボックス再利用）
制御の反転（IoC, Inversion of Control）


メインループがフレームワーク側に存在する．
アプリケーションのコードは必要に応じて呼び出される．
main
mouseClicked
windowClosing
MVCフレームワーク

MVC(Model-View-Controller)フレームワーク：





最初に広く使われたフレームワーク（’70年代後半）
Smalltalk-80のユーザインタフェースのフレームワーク
後世のさまざまなフレームワークに影響
アプリケーションロジックとユーザインタフェースを分離す
るのが目的
MVCの構造:
ユーザインタフェース
表示
アプリケーション
ロジック
ビュー
モデル
入力
コントローラ
データを保持
フレームワークの現状

現状：





GUIに限らず，さまざまな分野でフレームワークが発展し
ている．
多くはオブジェクト指向技術に基づいたもの．
商用（あるいはオープンソース）のものと，自社開発用の
ものがある．
コンポーネント技術（ActiveX, JavaBeansとしても発
展），アプリケーション構築ツールとも連動．
問題点：


習得が困難（優れたドキュメント，長時間のトレーニング）
開発も困難
（対象領域の注意深い分析が必要，後で変更しにくい）
デザインパターン

E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J. Vlissides
(GoF:ギャングオブフォー):
「オブジェクト指向における再利用のための
デザインパターン改訂版」，ソフトバンクパブリッシング．
 ソフトウェアで頻繁に出現する設計のパターンをカタログ化．
 上記書籍では23種類のパターンを紹介．
 MVCフレームワークはデザインパターンの原型．
 各パターンは以下の4つの要素で構成される．




パターン名
問題
解法
結果
→ パターンとして抽出し名前をつけたことが重要!!
Observerパターン（1）


MVCフレームワークの主要部分．（モデルとビューに相当）
問題：
Observers (Views)
90
4 月
13%
80
1 月
13%
70
60
2 月
17%
50
東京
名古屋
40
大阪
1月
東京
名古屋
大阪
2月
20.4
30.6
45.9
3月
27.4
38.6
46.9
4月
90
34.6
45
20.4
31.6
43.9
30
20
3 月
57%
10
0
1 月
2 月
3 月
4 月
表示の更新
データの要求，変更
d[0][0] = 20.4
d[0][1] = 27.4
:
Subject (Model)
Observerパターン（2）

問題の詳細：






論理的な情報はSubjectが保持し，外観に関する情報は
各Observerが有する．
1つのSubjectに対して，Observerを任意個（実行時に）
対応させれる．
Subjectの情報の変更は，即座にObserverに反映される．
Observerに対する変更は，必要に応じてSubjectに反映
される．
Subjectの具象クラスは複数存在し，具象クラスによって
保持している論理情報は異なる．
Observerの具象クラス（表クラス，棒グラフクラス，円グラ
フクラスなど）も複数存在している．Subjectは，どんな具
象クラスが自分に対応しているかを知らない．
Observerパターン（3）

解法：
データを保持
フレームワーク側
アプリケーション側
複数個のObserverを参照
ConcreteSubjectを知っている
Factory Methodパターン

問題：アプリケーションはドキュメントを生成し保持するが，
具体的なドキュメントのクラスを知らないため，自身ではド
キュメントをインスタンス化できない．

解法：
フレームワーク側
アプリケーション側
Compositeパターン

問題：
オブジェクトを木構造に組み立てる際，個々のオブジェクトと
それらを合成したものを一様に扱いたい．

解法：
AWTのコンポーネントとコンテナ
アトミックコンポーネント
コンテナ
フレームワークとパターン

抽象度：
フレームワークはコードの再利用．パターンは設計の再利用．

粒度：
一般にフレームワークは複数のパターンを含んでいる．
パターンはフレームワークより小さい要素．

汎用性：
多くのフレームワークは特定のアプリケーション分野に特化
している．パターンは分野によらず使用できる．
講義で話せなかったこと

プログラム理論：




コンパイラやインタプリタの内部処理：




最適化
構文解析
ガベージコレクション
他のプログラミングパラダイム：



型理論
意味論
計算モデル
関数型プログラミング（特にLisp）
アスペクト指向
開発手法：（後期のソフトウェア工学で…）


RAD
リファクタリング
参考文献，URL

Java


Eclipse


http://www.uml.org/
デザインパターン：


http://www.eclipse.org/
UML：


http://java.sun.com/j2se/1.4.2/ja/download.html
E.Gamma, R.Helm, R.Johnson, J.Vlissides著，本位田真一, 吉田和樹
訳：「オブジェクト指向における再利用のためのデザインパターン改訂版」,
ソフトバンクパブリッシング.
フレームワーク：

R.Johnson, 中村宏明, 中山裕子,吉田和樹著：
「パターンとフレームワーク」, 共立出版ソフトウェアテクノロジーシリーズ1.
講義を終えるに当たって…

日本のソフトウェア産業




2000年の日本のソフト
ウェアの輸出額は輸入
額の100分の1程度.
1995～2000年の間の
カスタムソフトの輸入の
伸びは約8倍(32%)．
輸入元は米国89%，
欧州7%と続く．
中国，インドへのオフショ
アリングの増加．
「ソフトウェア輸出入統計調査」
電子情報技術産業協会（2003）
ソフトウェア産業の未来

ソフトウェアの高度化，大規模化
アプリケーション
コンポーネント指向
ダウンサイジング
アプリケーション
アプリケーション
アプリケーション
低級言語
高級言語
OS
アジャイル
ハードウェア
ハードウェア
OS
フレームワーク
ミドルウェア
高級言語
ビジネスモデリング
ハードウェア
SOA
OS
ハードウェア
オープンソース
世界の潮流を読むこと!!

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