【オブジェクト指向プログラミング】誰のもの？で理解するインターフェース

前置き

背景

public interface Animal {
    void bark(); 
}

public class Dog implements Animal {
    void bark() {
        System.out.println("ワン");
    }
}

public static void main(String[] args){
　　Animal animal = new Dog(); // Animal型の変数にDogインスタンスを代入できる
　　animal.bark();
}

• 「 Dog dog = new Dog(); と比べて何がいいの？」 という疑問に答えてくれる情報をなかなか見つけることができず、言語仕様と割り切って覚えてきた方は、実際に多いのではないでしょうか。

指針

想定読者

• 言語仕様は分かっているものの、いまいちインターフェースの使い道が分かっていない初学者
• 今までなんとなくインターフェースを使ってきた、あるいは避けてきたエンジニア

サンプルコードの言語

注意点

• 1. 本記事のサンプルコードは、よくあるオブジェクト指向教材と同様、Dogなど実用性のないものを使います。そちらのほうがシンプルだからです。実用的なインターフェースの使い方については、別記事で取り上げます。
• 2. インターフェースとは、そもそもクラスやif文のように頻繁に使用するものではありません。この記事でインターフェースを理解しても、むやみに大量のインターフェースを定義しないように気をつけてください。

1. 前半：インターフェースは誰のもの？

1-1. サンプルコード

class Dog {
  bark(target: Person) {
      target.hear('ワン');
  }
}

interface Person {
    hear(sound: string): void;
}

class SomePerson implements Person {
    hear(sound: string) {
        console.log(sound)
    }
}

const dog = new Dog();
const person = new SomePerson();
dog.bark(person); // console.log("ワン")となる

1-2. クイズ：インターフェースは誰のもの？

1-3. 正解発表

1-4. 解説

1-4-1. 現実世界の例でイメージを膨らませる

1-4-2. このイメージからDogの例を理解する

class Dog {
  bark(target: Person) {  // DogにとってのPersonを受け取る
      target.hear('ワン');
  }
}

// DogにとってのPersonはこう
interface Person { 
    hear(sound: string): void;
}

// DogにとってのPersonを満たす(実装する)
class SomePerson implements Person { 
    hear(sound: string) {
        console.log(sound)
    }
}

const dog = new Dog();
const person = new SomePerson();
dog.bark(person); // DogにとってのPersonを実装する、SomePersonインスタンスを渡す

• BインターフェースはAのものである

注意

• 例えばDogインターフェースがあったとしたら、それはおそらくPersonのもので、関係性が逆になります。
  • オブジェクトを受け取る側がインターフェースを所有する場合が多いです。
• PCの例は、理解を促すための単なるたとえ話ですので、深く考えないでください。

2. 後半：インターフェースの使い方

2-1. 改修：新しいPersonの定義

2-2. サンプルコード

class Dog {
  bark(target: SomePerson) {
      target.hear('ワン');
  }
}

class SomePerson {
    hear(sound: string) {
        console.log(sound)
    }
}

const dog = new Dog();
const person = new SomePerson();
dog.bark(person); // console.log("ワン")となる

2-3. 改修手順

2-3-1. MemorizingPersonを定義する

...

// 脳内に記憶するPerson
class MemorizingPerson {
    sounds:string[] = [];
    hear(sound: string) {
        this.sounds.push(sound);
    }
}

2-3-2. 定義したクラスを使う（エラー発生）

const dog = new Dog();
const somePerson = new SomePerson();
const memorizingPerson = new MemorizingPerson();
dog.bark(somePerson)
dog.bark(memorizingPerson); // ここでエラー
dog.bark(memorizingPerson); // ここでエラー

for (const sound of memorizingPerson.sounds) {
    console.log('memory: ' +sound)
}

2-3-3. インターフェースを導入する

class Dog {
  bark(target: Person) {
      target.hear('ワン');
  }
}

interface Person {
    hear(sound: string): void;
}

class SomePerson implements Person {
    hear(sound: string) {
        console.log(sound)
    }
}

class MemorizingPerson implements Person {
    sounds:string[] = [];
    hear(sound: string) {
        this.sounds.push(sound);
    }
}

const dog = new Dog();
const somePerson = new SomePerson();
const memorizingPerson = new MemorizingPerson();
dog.bark(somePerson) // DogにとってのPersonを実装する、SomePersonインスタンスを渡す
dog.bark(memorizingPerson); // DogにとってのPersonを実装する、MemorizingPersonインスタンスを渡す
dog.bark(memorizingPerson); // 同上

for (const sound of memorizingPerson.sounds) {
    console.log('memory: ' +sound)
}

2-4. インターフェースによって何が得られたか

まとめ

参考情報

• 1. アジャイルソフトウェア開発の奥義
• 2. 実践ドメイン駆動設計
• 3. Patterns of Enterprise Application Architecture

追伸