第三回 ソフトウエアの再利用 オブジェクト指向プログラミング（２） ＯＯＰの三大要素 「クラス」「ポリモーフィズム」「継承」 オブジェクト指向プログラミング ＯＯＰが持つ構造化言語にはない３つの仕組み それは、 「クラス」「ポリモーフィズム」「継承」の３つ ＯＯＰの三大要素 オブジェクト指向プログラミング 三大要素１－クラスに備わる３つの仕組み クラスは「まとめて、隠して、たくさん作る」仕組み １）ｻﾌﾞﾙｰﾁﾝと変数を「まとめる」 ２）ｸﾗｽの内部だけで使う変数やｻﾌﾞﾙｰﾁﾝを 「隠す」 ３）１つのｸﾗｽからｲﾝｽﾀﾝｽを「たくさん作る」 オブジェクト指向プログラミング 三大要素２－呼び出し側を共通化するポリ モーフィズム ポリモーフィズムは、「いろいろな形に変わ る」と言った意味をもつ。日本語では、「多 態性」「多相性」などと訳す。 オブジェクト指向プログラミング 共通サブルーチン 呼び出す側Ａ 呼び出す側が増えて も、呼び出される側を 修正する必要ばない ポリモーフィズム 呼び出される側Ｘ 呼び出される側が増えても、 呼び出す側を修正する必要 がない。 呼び出す側Ａ 呼び出す側Ａ 呼び出される側 呼び出す側 呼び出される側Ｙ 呼び出される側Ｚ オブジェクト指向プログラミング ＯＯＰの三大要素２－ポリモーフィズム ポリモーフィズムはサブルーチンを呼び出す側の ロジックを一本化する仕組み、すなわち「共通メ インルーチン」を作る仕組みである。 オブジェクト指向プログラミング 三大要素３－クラス定義の重複を排除する継承 継承は、「似たもの同士のクラスの共通点と相違 点を整理する仕組み」 集合論の全体集合と部分集合に相当する。 オブジェクト指向プログラミング スーパークラス 継承する 継承する 継承する サブクラスＡ サブクラスＢ サブクラスＣ スーパークラス の 変数＋メソッド スーパークラス の 変数＋メソッド スーパークラス の 変数＋メソッド サブクラスＡ 固有の 変数＋メソッド サブクラスＢ 固有の 変数＋メソッド サブクラスＣ 固有の 変数＋メソッド サブクラスは「継承する」と宣言するだけで、スーパークラスの変数とメ ソッドをすべて定義したことになる。 オブジェクト指向プログラミング 呼び出す側 継承関係にあるサブクラ スは、すべてスーパークラ スと同じ方法で呼び出す ことができる。 スーパークラス 継承する 継承する 継承する サブクラスＡ サブクラスＢ サブクラスＣ スーパークラス の 変数＋メソッド スーパークラス の 変数＋メソッド スーパークラス の 変数＋メソッド サブクラスＡ 固有の 変数＋メソッド サブクラスＢ 固有の 変数＋メソッド サブクラスＣ 固有の 変数＋メソッド オブジェクト指向プログラミング ＯＯＰの三大要素３－継承 継承は、クラス定義の共通部分を別クラス にまとめることで、コードの重複を排除する 仕組みである。 オブジェクト指向プログラミング 三大要素のまとめ 三大要素 クラス ポリモーフィズ 継承 ム 説明 ｻﾌﾞﾙｰﾁﾝと変 数をまとめてソ フトウエア部品 を作る 整理整頓 メソッドを呼び 出す側を共通 化する 重複するクラス 定義を共通化 する 無駄を省く 無駄を省く まとめて、隠し て、たくさん作 る仕組み 共通メインルー クラスの共通部 チンを作る仕 分を別クラスに 組み まとめる仕組み 目的 覚え方 オブジェクト指向プログラミング 進化したＯＯＰの仕組み１－パッケージ パッケージ クラス パッケージ パッケージ クラス クラス クラス クラス クラス オブジェクト指向プログラミング 進化したＯＯＰの仕組み２－例外 エラーコード方式によるエラー処理の連鎖 ｻﾌﾞﾙｰﾁﾝＡ ①呼び出す ｻﾌﾞﾙｰﾁﾝＢ ②呼び出す Ａ．エラーコードを判定 し、後処理を行う ④エラーコードを リターンする Ｂ．エラーコードを判定 し、後処理を行う ③エラーコードを リターンする ｻﾌﾞﾙｰﾁﾝＣ エラーを検出 問題点１ エラーコードの判定ロジックを書 き忘れても、コンパイル段階で チェックされない。 問題点２ エラーコードの判定ロジックが複 数のサブルーチンに連鎖する。 オブジェクト指向プログラミング 例外の仕組みを利用したエラー処理 ｻﾌﾞﾙｰﾁﾝＡ ①呼び出す ｻﾌﾞﾙｰﾁﾝＢ ②呼び出す Ａ．例外の内容に応じ て後処理を行う ④例外をそのまま伝える Ｂ．例外が発生する可 能性があることを 宣言する ③例外を発生させる ｻﾌﾞﾙｰﾁﾝＣ エラーを検出 エラーを検出 メリット１ 例外の宣言や後処理を書き忘 れた場合、コンパイル段階で チェックされる。 メリット２ 後処理の必要がないメソッドで は例外の宣言だけをしておけば よい。 オブジェクト指向プログラミング 進化したＯＯＰの仕組み３－ガベージコレクション ｶﾞﾍﾞｰｼﾞｺﾚｸﾀは不要なｲﾝｽﾀﾝｽをﾒﾓﾘから削除 ｲﾝｽﾀﾝｽＢ ｲﾝｽﾀﾝｽＡ ｲﾝｽﾀﾝｽＢ ｲﾝｽﾀﾝｽＣ ｲﾝｽﾀﾝｽＤ ｲﾝｽﾀﾝｽＥ ｲﾝｽﾀﾝｽＣ ガベージコレクショ ンの実行 ｲﾝｽﾀﾝｽＥ オブジェクト指向プログラミング ＯＯＰの進化のまとめ 生産性向上 命令を簡単に表現 するための進化 保守性向上 高級言語までの進化 構造化言語における 進化 命令の「高級化」 による表現力の向 上 基本三構造 ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑをわかりや すくするための進化 品質性向上 GOTOレスプログ ラミング 制約をつけて複雑さ を避けるため進化 再利用促進 重複ロジックを排除 して、部品化と再利 用を促進するための 進化 サブルーチン サブルーチンの独 立性強化 ＯＯＰにおける進化 まとめる仕組みと してのクラスパッ ケージ 例外、ｶﾞﾍﾞｰｼﾞｺﾚｸ ｼｮﾝ、型ﾁｪｯｸの強 化、言語仕様の 退化 クラスによる部品 化、ﾎﾟﾘﾓｰﾌｨｽﾞﾑ、 継承
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