Objective-Cプログラミングの概念 (TP )

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1 Objective-C プログラミングの 概 念

2 目 次 CocoaおよびCocoa Touchの 基 本 的 なプログラミングの 考 え 方 について 7 初 めに 7 この 文 書 の 使 い 方 7 必 要 事 項 8 関 連 項 目 8 クラスクラスタ(Class Cluster) 9 クラスクラスタを 使 わない 場 合 : 考 え 方 は 単 純 しかしインターフェイスは 複 雑 9 クラスクラスタを 導 入 した 場 合 : 考 え 方 は 単 純 さらにインターフェイスも 単 純 10 インスタンスの 生 成 10 公 開 のスーパークラスが 複 数 あるクラスクラスタ 11 クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 12 サブクラスを 別 途 定 義 する 方 法 13 サブクラスの 実 装 例 14 複 合 オブジェクトを 定 義 する 方 法 16 複 合 オブジェクトの 例 17 クラスファクトリメソッド 20 デリゲートとデータソース 22 デリゲートの 仕 組 み 22 デリゲートメッセージの 形 式 24 デリゲートとアプリケーションフレームワーク 26 フレームワーククラスのデリゲートになること 27 delegateプロパティに 基 づくオブジェクトの 検 索 27 データソース 28 カスタムクラスにデリゲートを 実 装 する 手 順 28 イントロスペクション 30 継 承 関 係 の 評 価 30 メソッドの 実 装 とプロトコルへの 準 拠 31 オブジェクトの 比 較 32 オブジェクトの 割 り 当 て 35 2

3 目 次 オブジェクトの 初 期 化 36 イニシャライザの 形 式 36 イニシャライザに 関 する 問 題 37 イニシャライザの 実 装 39 複 数 のイニシャライザ 指 定 イニシャライザ 42 Model-View-Controllerパターン 45 MVCオブジェクトの 役 割 と 関 係 45 モデルオブジェクトはデータや 基 本 的 な 振 る 舞 いをカプセル 化 45 ビューオブジェクトは 情 報 をユーザ 向 けに 表 現 46 コントローラオブジェクトはモデルをビューに 結 びつける 47 役 割 の 兼 務 47 Cocoaの 各 種 のコントローラオブジェクト 48 複 合 デザインパターンとしてのMVC 49 MVCアプリケーションの 設 計 ガイドライン 52 Cocoa(Mac OS X)におけるModel-View-Controller 54 オブジェクトモデリング 56 エンティティ 57 アトリビュート 57 リレーション 58 リレーションの 基 数 (cardinality)と 所 有 関 係 (Ownership) 59 プロパティへのアクセス 60 キー 60 値 60 キーパス 61 オブジェクトの 可 変 性 63 オブジェクトに 可 変 と 不 変 の2 種 類 がある 理 由 63 可 変 オブジェクトに 関 わるプログラミング 65 可 変 オブジェクトの 生 成 と 変 換 65 可 変 インスタンス 変 数 を 保 存 する または 戻 り 値 として 返 す 場 合 の 取 り 扱 い 66 可 変 オブジェクトの 受 け 取 り 67 コレクション 中 の 可 変 オブジェクト 69 アウトレット 70 Receptionistパターン 72 実 践 的 なReceptionistデザインパターン 72 Receptionistパターンが 向 いている 状 況 75 3

4 目 次 ターゲット-アクション 機 構 77 ターゲット 77 アクション 78 AppKitフレームワークにおけるターゲット-アクション 80 コントロール 部 品 セル メニュー 項 目 80 ターゲットやアクションの 設 定 81 AppKitで 定 義 されているアクション 82 UIKitのターゲット-アクション 機 構 83 フレームワークの 相 互 乗 り 入 れについて 85 書 類 の 改 訂 履 歴 88 4

5 図 表 リスト クラスクラスタ(Class Cluster) 9 図 1-1 数 値 クラス 群 の 素 朴 な 階 層 9 図 1-2 複 雑 になった 数 値 クラス 階 層 10 図 1-3 数 値 クラス 群 に クラスクラスタ パターンを 適 用 した 設 計 10 図 1-4 クラスタオブジェクトを 埋 め 込 んだオブジェクト 16 表 1-1 クラスクラスタとその 公 開 スーパークラス 11 表 1-2 派 生 メソッドとその 実 装 例 14 デリゲートとデータソース 22 図 3-1 デリゲートの 仕 組 み 23 図 3-2 デリゲートが 関 与 する より 現 実 的 な 処 理 の 流 れ 24 リスト 3-1 戻 り 値 があるデリゲートメソッドの 例 24 リスト 3-2 voidを 返 すデリゲートメソッドの 例 25 イントロスペクション 30 リスト 4-1 classメソッド superclassメソッドの 使 い 方 30 リスト 4-2 iskindofclass:の 使 い 方 31 リスト 4-3 respondstoselector:の 使 用 例 32 リスト 4-4 conformstoprotocol:の 使 用 例 32 リスト 4-5 isequal:の 使 用 例 33 リスト 4-6 isequal:のオーバーライド 33 オブジェクトの 初 期 化 36 図 6-1 継 承 チェーンをさかのぼって 初 期 化 41 図 6-2 二 次 イニシャライザと 指 定 イニシャライザの 関 係 43 Model-View-Controllerパターン 45 図 7-1 複 合 パターンとしてのMVC( 従 来 型 ) 50 図 7-2 複 合 パターンとしてのMVC(Cocoa) 51 図 7-3 nibファイルの 所 有 者 としてこれを 管 理 する 調 整 型 コントローラ 52 オブジェクトモデリング 56 図 8-1 従 業 員 管 理 アプリケーションのオブジェクト 図 57 図 8-2 従 業 員 のテーブルビュー 58 5

6 図 表 リスト 図 8-3 従 業 員 管 理 アプリケーションに 現 れる リレーション 59 図 8-4 リレーションの 基 数 59 図 8-5 従 業 員 管 理 アプリケーションのオブジェクトグラフ 61 図 8-6 従 業 員 のテーブルビューに 部 署 名 が 表 示 されている 様 子 62 オブジェクトの 可 変 性 63 リスト 9-1 可 変 インスタンス 変 数 の 不 変 なコピーを 返 すコード 例 67 リスト 9-2 書 き 換 えられる 可 能 性 があるオブジェクトのスナップショット 作 成 68 Receptionistパターン 72 図 11-1 キー 値 監 視 による 更 新 通 知 を 主 操 作 キューに 跳 ね 返 らせる 様 子 73 リスト 11-1 Receptionistクラスの 宣 言 73 リスト 11-2 Receptionistオブジェクトを 生 成 するクラスファクトリメソッド 74 リスト 11-3 KVO 通 知 の 処 理 75 リスト 11-4 Receptionistオブジェクトの 生 成 75 ターゲット-アクション 機 構 77 図 12-1 コントロール 部 品 とセルから 成 るアーキテクチャにおける ターゲット-アクション 機 構 の 動 作 原 理 81 フレームワークの 相 互 乗 り 入 れについて 85 表 13-1 Core FoundationとFoundationとで 互 換 性 のあるデータ 型 86 6

7 CocoaおよびCocoa Touchの 基 本 的 なプログラ ミングの 考 え 方 について Cocoa / Cocoa Touchフレームワークには 多 数 のプログラミングインターフェイスが 組 み 込 まれていま す しかしその 基 盤 となる 考 え 方 ( 概 念 )を 知 らなければ どのように 扱 うべきか 理 解 できないで しょう この 概 念 はフレームワーク 核 心 部 の 設 計 において 基 本 原 理 を 成 すものです 知 っていれば ソフトウェア 開 発 の 進 め 方 が 違 ってくるはずです Model layer Controller layer View layer Application delegate System frameworks 初 めに このドキュメントは Cocoa / Cocoa Touchフレームワークの 中 心 概 念 やデザインパターン 機 構 に 関 する 記 事 を 集 めたものです 各 記 事 はアルファベット 順 に 並 んでいます この 文 書 の 使 い 方 このドキュメントを 通 読 すれば Cocoa / Cocoa Touchアプリケーション 開 発 に 関 する 重 要 事 項 が 身 に つくはずです しかし 多 くの 場 合 このドキュメントの 記 事 は 次 のような 経 緯 で 目 にとまったので しょう ほかのドキュメント( 特 にiOSやMac OS Xの 開 発 初 心 者 向 けドキュメント)からリンクをたどって 見 つけた 7

8 CocoaおよびCocoa Touchの 基 本 的 なプログラミングの 考 え 方 について 必 要 事 項 埋 め 込 み 小 記 事 ( 語 や 字 句 についている 破 線 の 下 線 をクリックすると 現 れる 記 事 )に 最 も 信 頼 できる 解 説 として 示 されているリンクをたどった 必 要 事 項 プログラミング( 特 にオブジェクト 指 向 言 語 による 開 発 )の 経 験 がある 人 を 対 象 とします 関 連 項 目 このドキュメントで 紹 介 した 概 念 のうち 言 語 に 関 係 するものについては The Objective-C Programming Language により 詳 しい 解 説 が 載 っています 8

9 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタ は Foundationフレームワークに 多 用 されているデザインパターンです これ は ある 公 開 抽 象 スーパークラスから 派 生 した 多 数 の 非 公 開 具 象 サブクラス 群 をまとめたもののこ とです この 方 式 には オブジェクト 指 向 フレームワークにおいて 豊 富 な 機 能 をそのまま 提 供 しつ つ 外 部 に 対 してより 簡 潔 なアーキテクチャを 公 開 できる という 利 点 があります Abstract Factory デザインパターンを 基 盤 とした 概 念 です クラスクラスタを 使 わない 場 合 : 考 え 方 は 単 純 しかしイン ターフェイスは 複 雑 クラスクラスタのアーキテクチャとその 利 点 を 例 示 するため さまざまな 型 (char int float double)の 数 値 を 格 納 するクラスの 階 層 を 構 築 する という 問 題 を 取 り 上 げます それぞれの 数 値 型 は (ある 型 から 別 の 型 に 変 換 できる 文 字 列 として 表 せるなど) 共 通 の 特 性 が 多 いので すべて 同 じクラスで 表 現 することもできなくはありません しかし 型 によってストレージに 対 する 要 件 が 異 なるため この 方 式 は 効 率 に 問 題 があります そこで 図 1-1のようなクラス 階 層 のアーキテクチャ にする という 解 決 方 法 が 思 い 浮 かびます 図 1-1 数 値 クラス 群 の 素 朴 な 階 層 Numberは 抽 象 スーパークラスで 各 サブクラスに 共 通 のメソッドや 演 算 を 宣 言 しています しかし 数 値 を 格 納 するインスタンス 変 数 はありません サブクラスの 側 でこの 変 数 を 宣 言 し Numberに 宣 言 されたプログラムインターフェイスをそれぞれ 実 装 します 9

10 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタを 導 入 した 場 合 : 考 え 方 は 単 純 さらにインターフェイスも 単 純 これを 見 る 限 りでは 設 計 は 比 較 的 単 純 です しかし Cの 基 本 型 にはさまざまな 修 飾 が 可 能 である ことを 考 慮 すると 実 際 のクラス 階 層 は 図 1-2のように 複 雑 になります 図 1-2 複 雑 になった 数 値 クラス 階 層 数 値 を 保 持 するクラスを 個 別 に 定 義 する という 素 朴 な 考 え 方 では たちまちクラスの 数 がふくれ あがってしまうのです これに 対 し クラスクラスタの 概 念 を 取 り 入 れると 概 念 の 簡 潔 さをそのま ま 反 映 した 設 計 になります クラスクラスタを 導 入 した 場 合 : 考 え 方 は 単 純 さらにイン ターフェイスも 単 純 クラスクラスタ デザインパターンを 適 用 して 設 計 し 直 すと クラス 階 層 は 図 1-3のようになりま す( 非 公 開 クラスは 灰 色 ) 図 1-3 数 値 クラス 群 に クラスクラスタ パターンを 適 用 した 設 計 外 部 から 見 ると ここには 公 開 クラスであるNumberしかありません 個 々の 型 に 対 応 したサブクラ スのインスタンスは どうやって 生 成 するのでしょうか その 答 えは 抽 象 スーパークラスがインス タンス 生 成 を 行 う というものです インスタンスの 生 成 クラスクラスタの 抽 象 スーパークラスには 非 公 開 サブクラスのインスタンス 生 成 メソッドを 宣 言 し なければなりません 生 成 メソッドが 起 動 されると スーパークラスは 自 らの 責 任 で 該 当 するサブ クラスのオブジェクトを 生 成 して 返 します 呼 び 出 し 側 でサブクラスを 選 択 するのではありません (したくても 不 可 能 です) 10

11 クラスクラスタ(Class Cluster) 公 開 のスーパークラスが 複 数 あるクラスクラスタ Foundationフレームワークでは 一 般 に オブジェクトの 生 成 に +classname... という 形 の 名 前 のメソッド または alloc... および init... という 名 前 のメソッドを 使 います たとえば FoundationフレームワークのNSNumberクラスの 場 合 次 のメッセージを 送 信 して 数 値 オブジェクトを 生 成 します NSNumber *achar = [NSNumber numberwithchar: a ]; NSNumber *anint = [NSNumber numberwithint:1]; NSNumber *afloat = [NSNumber numberwithfloat:1.0]; NSNumber *adouble = [NSNumber numberwithdouble:1.0]; ファクトリメソッドの 戻 り 値 として 取 得 したオブジェクトは 明 示 的 に 解 放 する 必 要 がありません 一 方 多 くのクラスには alloc... および init... という 標 準 メソッドがあり これでオブ ジェクトを 生 成 することも 可 能 ですが その 解 放 ( 割 り 当 て 解 除 )は 呼 び 出 し 側 で 行 う 必 要 がありま す 戻 り 値 である 各 オブジェクト(aChar anint afloat adouble)は それぞれ 異 なる 非 公 開 サブ クラスに 属 しているかも 知 れません( 実 際 その 通 りです) 各 オブジェクトが 属 する 具 体 的 なクラス は 非 公 開 なので 分 かりませんが インターフェイスは 抽 象 スーパークラスNSNumberに 宣 言 があり 公 開 されています 厳 密 には 正 しくないのですが achar anint afloat adoubleはすべて NSNumberクラスのインスタンスである と 考 えても 構 いません 生 成 したのはNSNumberのクラスメ ソッドですし アクセスする 際 にもNSNumberに 宣 言 されたインスタンスメソッドを 使 うからです 公 開 のスーパークラスが 複 数 あるクラスクラスタ 先 の 例 では ひとつの 抽 象 公 開 クラスに 多 数 の 非 公 開 サブクラスが 使 うインターフェイスが 宣 言 さ れていました これは 純 粋 な 意 味 のクラスクラスタと 言 えます これに 対 し 複 数 の 抽 象 公 開 ク ラスに クラスタで 用 いるインターフェイスが 宣 言 されている 場 合 があります むしろその 方 が 望 ま しいことも 多 いのです Foundationフレームワークにはいくつも 実 例 があります( 表 1-1を 参 照 ) 表 1-1 クラスクラスタとその 公 開 スーパークラス クラスクラスタ NSData NSArray 公 開 スーパークラス NSData NSMutableData NSArray NSMutableArray 11

12 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 クラスクラスタ NSDictionary NSString 公 開 スーパークラス NSDictionary NSMutableDictionary NSString NSMutableString ほかにもこの 種 のクラスタはありますが いずれもインターフェイスを2つの 抽 象 クラスに 分 けて 宣 言 しています すなわち どのクラスタオブジェクトも 応 答 できるメソッドを 一 方 の 公 開 クラス 内 容 の 変 更 を 許 すオブジェクト( 可 変 オブジェクト)に 対 してのみ 実 行 できるメソッドをもう 一 方 の 公 開 クラスに 宣 言 しているのです このようにクラスタのインターフェイスを 分 離 すると オブジェクト 指 向 フレームワークにおいて プログラムの 記 述 能 力 ( 表 現 力 )が 豊 かになります たとえば 書 籍 を 表 すオブジェクトに 次 のメ ソッドが 宣 言 されているとしましょう - (NSString *)title; 書 籍 オブジェクトは 自 身 のインスタンス 変 数 をそのまま 返 しても 新 たに 生 成 した 文 字 列 オブジェ クトにコピーして 返 すように 実 装 しても 構 いません 戻 り 値 の 文 字 列 は 変 更 されない( 不 変 である) ことが この 宣 言 に 明 らかに 表 現 されているからです 変 更 しようとすれば コンパイラが 警 告 を 出 します クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 クラスクラスタのアーキテクチャには 簡 明 さと 拡 張 性 のトレードオフがあります 少 数 の 公 開 クラ スが 多 数 の 非 公 開 クラスの 代 理 として 振 る 舞 うので フレームワークを 使 う 側 にとっては 使 い 方 を 調 べるのも 実 際 に 使 うのも 容 易 になります 一 方 クラスタにサブクラスを 追 加 して 実 装 する 側 に とっては 若 干 手 間 が 増 えてしまうかも 知 れません しかし サブクラスを 新 たに 定 義 することが 滅 多 にないのであれば クラスタアーキテクチャは 明 らかに 利 点 の 多 いものになります Foundation フレームワークでは まさにこのような 状 況 のときにクラスタを 使 っています 必 要 な 機 能 がクラスタにない 場 合 サブクラスを 別 途 作 成 しなければならないかも 知 れません たと えば NSArrayのような 配 列 オブジェクトのクラスクラスタで ストレージがメモリ 上 ではなくファ イル 上 にあるものが 欲 しいとしましょう この 場 合 基 盤 となるストレージ 機 構 を 変 えることになる ので サブクラスを 別 に 作 成 しなければなりません 12

13 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 一 方 クラスタから 生 成 したオブジェクトを 埋 め 込 むクラスを 定 義 するだけで 充 分 (しかも 容 易 )な こともあります たとえば あるデータの 値 が 変 わったとき 警 告 が 届 くようにしたい という 状 況 を 考 えてみましょう この 場 合 Foundationフレームワークに 定 義 されたデータオブジェクトをラッ プする 単 純 なクラスを 用 意 する 方 が 簡 単 かも 知 れません このラッパクラスに 値 を 変 更 する 旨 の メッセージを 横 取 り し ( 警 告 を 出 すなど) 独 自 の 処 理 を 実 行 してから 埋 め 込 みデータオブ ジェクトに 値 変 更 メッセージを 転 送 する という 処 理 を 実 装 すればよいのです 以 上 のように オブジェクトのストレージを 独 自 の 方 法 で 管 理 する 必 要 があれば サブクラスを 別 途 定 義 してください そうでなければ 標 準 的 なFoundationフレームワークのオブジェクトを 埋 め 込 ん だ 複 合 オブジェクト(ラッパ)を 定 義 するとよいでしょう 以 下 この2つの 方 式 について 詳 しく 説 明 します サブクラスを 別 途 定 義 する 方 法 クラスクラスタに 新 たにサブクラスを 作 成 する 場 合 次 のように 進 めてください クラスタの 抽 象 スーパークラスから 派 生 したサブクラスを 作 成 する 独 自 のストレージを 宣 言 する スーパークラスのイニシャライザ(initializer)をすべてオーバーライドする スーパークラスのプリミティブメソッド( 下 記 参 照 )をオーバーライドする クラスタの 抽 象 スーパークラスは クラスタ 階 層 の 中 で 唯 一 外 部 に 公 開 されているノードなので 第 1の 条 件 が 必 要 な 理 由 は 明 らかです したがって 当 然 このサブクラスはクラスタのインターフェ イスを 継 承 します しかしインスタンス 変 数 は 抽 象 スーパークラスに 宣 言 されていないので 継 承 することはありません そこで 第 2の 条 件 として サブクラス 側 に 必 要 なインスタンス 変 数 を 宣 言 し なければならないことになります 最 後 に 継 承 したメソッドのうち インスタンス 変 数 に 直 接 アク セスするものは すべてオーバーライドしなければなりません このようなメソッドをプリミティブ メソッドと 言 います クラスのプリミティブメソッドは そのインターフェイスの 基 盤 となります たとえばNSArrayクラ スを 考 えてみましょう ここには オブジェクトの 配 列 を 管 理 するオブジェクトを 対 象 とするイン ターフェイスが 宣 言 されています 概 念 的 には 配 列 は 数 多 くのデータ 項 目 を 収 容 し インデックス を 使 ってそれぞれの 項 目 にアクセスするようになっています NSArrayではこの 抽 象 概 念 を count およびobjectAtIndex:という2つのプリミティブメソッドで 表 しています この2つを 基 盤 として ほかのメソッド( 派 生 メソッド)を 実 装 できます 表 1-2に 派 生 メソッドの 例 を2つ 示 します 13

14 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 表 1-2 派 生 メソッドとその 実 装 例 派 生 メソッド lastobject containsobject: 実 装 例 末 尾 のオブジェクトを 取 得 する ( 実 装 ) 配 列 オブジェクトに[self objectatindex: ([self count] - 1)]というメッセージを 送 信 する 引 数 と 等 しいオブジェクトを 検 索 する ( 実 装 )インデックス 値 を 増 や しながらobjectAtIndex:メッセージを 順 次 送 信 し 該 当 するオブジェ クトが 見 つかるか すべてのオブジェクトをテストするまで 繰 り 返 す プリミティブメソッドと 派 生 メソッドを 区 別 することにより サブクラスの 実 装 が 容 易 になります 継 承 したプリミティブメソッドさえ 適 切 にオーバーライドすれば 派 生 メソッドはすべて 正 常 に 動 作 するからです プリミティブメソッドと 派 生 メソッドの 区 別 は 初 期 化 が 済 んだオブジェクトのインターフェイスに 関 するものです init...メソッドの 取 り 扱 いについては 別 に 検 討 しなければなりません 一 般 に クラスタの 抽 象 スーパークラスには 多 数 のinit...メソッド + classnameメソッドを 宣 言 することになります インスタンスの 生 成 (10 ページ)で 説 明 したように 抽 象 クラス 側 では どのinit... / + classnameメソッドが 呼 び 出 されたか に 基 づいて 実 際 に 生 成 するインスタンス の 具 象 サブクラスを 判 断 します 抽 象 クラスにこういったメソッドをいくつも 宣 言 するのは サブク ラスに 対 する 便 宜 のためと 考 えてもよいでしょう 抽 象 クラスにはインスタンス 変 数 がないので 初 期 化 メソッドは 不 要 です サブクラスでは init...メソッド(インスタンス 変 数 を 初 期 化 する 必 要 がある 場 合 )と 場 合 に よっては+ classnameメソッドを 独 自 に 宣 言 する 必 要 があります 継 承 するからといって 省 略 する ことはできません 初 期 化 チェーンのリンクを 維 持 するため 指 定 イニシャライザ(designated initializer)の 実 装 中 に スーパークラスの 対 応 する 指 定 イニシャライザを 起 動 する 記 述 が 必 要 です さらに 継 承 するほかのイニシャライザもすべてオーバーライドし 理 に 適 った 動 作 を 実 装 する 必 要 があります( 指 定 イニシャライザについては The Objective-C Programming Language の The Runtime System を 参 照 ) クラスクラスタでは 抽 象 スーパークラスの 指 定 イニシャライザは 常 にinitという 名 前 です サブクラスの 実 装 例 たとえばMonthArrayという 名 前 で NSArrayのサブクラスを 作 成 することを 考 えましょう インデッ クスに 対 応 する 月 の 名 前 を 返 すクラスです とは 言 っても MonthArrayオブジェクトが 月 の 名 前 の 配 列 をインスタンス 変 数 として 持 っているわけではありません 指 定 されたインデックス 位 置 に 相 当 する 名 前 を 返 すメソッド(objectAtIndex:)は 定 数 文 字 列 を 返 します したがって MonthArray オブジェクトがアプリケーション 中 にいくつあっても 全 体 で12 個 の 文 字 列 オブジェクトを 割 り 当 て るだけで 足 ります 14

15 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 MonthArrayクラスの 宣 言 は 次 のようになります #import MonthArray : NSArray { + montharray; - (unsigned)count; - MonthArrayクラスに 初 期 化 を 要 するインスタンス 変 数 はないので init...メソッドの 宣 言 はない ことに 注 意 してください 継 承 するプリミティブメソッドは 上 述 のように count objectatindex: の2つだけです MonthArrayクラスの 実 装 は 次 のようになります #import MonthArray static MonthArray *sharedmontharray = nil; static NSString *months[] ; + montharray { if (!sharedmontharray) { sharedmontharray = [[MonthArray alloc] init]; return sharedmontharray; 15

16 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 - (unsigned)count { return 12; - objectatindex:(unsigned)index { if (index >= [self count]) [NSException raise:nsrangeexception format:@"***%s: index (%d) beyond bounds (%d)", sel_getname(_cmd), index, [self count] - 1]; else return MonthArrayでは 継 承 したプリミティブメソッドをオーバーライドしているので 派 生 メソッドはオー バーライドしなくても 正 常 に 動 作 します NSArrayには lastobject containsobject: sortedarrayusingselector: objectenumerator その 他 のメソッドがありますが いずれも MonthArrayオブジェクトでも 問 題 なく 動 作 するのです 複 合 オブジェクトを 定 義 する 方 法 独 自 のオブジェクトを 別 途 用 意 し 非 公 開 のクラスタオブジェクトをラップする( 埋 め 込 む)ことに より 複 合 オブジェクトを 作 成 できます この 複 合 オブジェクトは クラスタオブジェクトの 基 本 機 能 をそのまま 利 用 し 特 別 な 方 法 で 処 理 する 必 要 があるメッセージを 横 取 りするだけです この 方 式 には コードをそれほど 記 述 することなく Foundationフレームワークが 提 供 する 高 品 質 のコードを 活 用 できる という 利 点 があります 図 1-4にそのアーキテクチャを 示 します 図 1-4 クラスタオブジェクトを 埋 め 込 んだオブジェクト 16

17 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 複 合 オブジェクトは 自 分 自 身 を クラスタの 抽 象 スーパークラスから 派 生 したサブクラスとして 宣 言 しなければなりません したがって スーパークラスのプリミティブメソッドをオーバーライドする 必 要 があります 派 生 メソッドもオーバーライドして 構 いませんが これはプリミティブメソッドを 呼 び 出 す 形 で 動 作 するので 通 常 その 必 要 はありません NSArrayクラスのcountメソッドは オーバーライドするべきプリミティブメソッドの 一 例 です 複 合 オブジェクト 側 における 実 装 そのものは 次 のように 非 常 に 簡 単 です - (unsigned)count { return [embeddedobject count]; しかし オーバーライドする 側 の 実 装 に 独 自 の 処 理 を 組 み 込 むことも 可 能 です 複 合 オブジェクトの 例 複 合 オブジェクトの 例 として 可 変 配 列 オブジェクトを 考 えてみましょう 実 際 に 内 容 を 変 更 する 前 に 所 定 の 基 準 でその 可 否 を 検 査 するものとします 次 に 示 すのは ValidatingArrayというクラス です 標 準 的 な 可 変 配 列 オブジェクトを 埋 め 込 んでいます ValidatingArrayでは スーパークラス であるNSArrayおよびNSMutableArrayのプリミティブメソッドを すべてオーバーライドしていま す さらに インスタンスの 生 成 や 初 期 化 に 用 いる array validatingarray initの 各 メソッド も 宣 言 しています #import ValidatingArray : NSMutableArray { NSMutableArray *embeddedarray; + validatingarray; - init; - (unsigned)count; - objectatindex:(unsigned)index; - (void)addobject:object; - (void)replaceobjectatindex:(unsigned)index withobject:object; - (void)removelastobject; - (void)insertobject:object atindex:(unsigned)index; 17

18 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 - 実 装 ファイルを 見 ると ValidatingArrayクラスのinitメソッドでは 埋 め 込 みオブジェクトを 生 成 し 変 数 embeddedarrayに 代 入 していることが 分 かります 単 に 配 列 にアクセスするだけで 内 容 を 変 更 しないメッセージは 単 に 埋 め 込 みオブジェクトに 中 継 しているだけです 内 容 を 変 更 しうる メッセージは その 指 定 を 検 査 し(ここでは 擬 似 コードのみ) 合 格 の 場 合 にのみ 埋 め 込 みオブジェ クトに 中 継 します #import ValidatingArray - init { self = [super init]; if (self) { embeddedarray = [[NSMutableArray allocwithzone:[self zone]] init]; return self; + validatingarray { return [[[self alloc] init] autorelease]; - (unsigned)count { return [embeddedarray count]; - objectatindex:(unsigned)index { 18

19 クラスクラスタ(Class Cluster) クラスクラスタに 属 するサブクラスの 作 成 return [embeddedarray objectatindex:index]; - (void)addobject:object { if (/* modification is valid */) { [embeddedarray addobject:object]; - (void)replaceobjectatindex:(unsigned)index withobject:object; { if (/* modification is valid */) { [embeddedarray replaceobjectatindex:index withobject:object]; - (void)removelastobject; { if (/* modification is valid */) { [embeddedarray removelastobject]; - (void)insertobject:object atindex:(unsigned)index; { if (/* modification is valid */) { [embeddedarray insertobject:object atindex:index]; - (void)removeobjectatindex:(unsigned)index; { if (/* modification is valid */) { [embeddedarray removeobjectatindex:index]; 19

20 クラスファクトリメソッド クラスファクトリメソッドをクラスに 実 装 するのは クライアントの 便 宜 のためと 言 うことができま す 割 り 当 てと 初 期 化 を 一 括 して 実 行 し 生 成 したオブジェクトを 返 します しかし オブジェクト の 受 け 取 り 手 (クライアント)はオブジェクトを 所 有 しないので (オブジェクト 所 有 の 考 え 方 に 従 い)これを 解 放 する 責 任 も 負 いません クラスファクトリメソッドの 名 前 は + (type )classname... という 形 です(ここで classname はクラス 名 から 接 頭 辞 を 除 いたもの) Cocoaには 特 にデータ 値 をカプセル 化 するクラスに 多 くの 実 例 があります たとえばNSDateに は 次 のようなクラスファクトリメソッドがあります + (id)datewithtimeintervalsincenow:(nstimeinterval)secs; + (id)datewithtimeintervalsincereferencedate:(nstimeinterval)secs; + (id)datewithtimeintervalsince1970:(nstimeinterval)secs; また NSDataには 次 のようなファクトリメソッドがあります + (id)datawithbytes:(const void *)bytes length:(unsigned)length; + (id)datawithbytesnocopy:(void *)bytes length:(unsigned)length; + (id)datawithbytesnocopy:(void *)bytes length:(unsigned)length freewhendone:(bool)b; + (id)datawithcontentsoffile:(nsstring *)path; + (id)datawithcontentsofurl:(nsurl *)url; + (id)datawithcontentsofmappedfile:(nsstring *)path; ファクトリメソッドは 単 なる 便 宜 のためではない 目 的 で 実 装 することもあります 単 に 割 り 当 てと 初 期 化 を 一 括 実 行 するだけでなく この2つのプロセス 間 で 情 報 をやり 取 りすることができるのです たとえば プロパティリストファイルを 読 み それに 従 ってコレクションオブジェクトを 初 期 化 しな ければならないとしましょう ファイルには コレクションの 要 素 (NSStringオブジェクト NSData オブジェクト NSNumberオブジェクト その 他 )が 多 数 エンコードされています ファクトリメソッ ドでは コレクション 用 に 必 要 なメモリ 量 を 見 積 もるため ファイルを 読 んでプロパティリストを 解 析 し( 初 期 化 の 一 部 を 先 取 りして 実 行 ) 要 素 の 数 や 各 要 素 の 型 を 調 べます 20

21 クラスファクトリメソッド あるいはNSWorkspaceクラスのように インスタンスがシングルトンであることを 保 証 する 役 割 を クラスファクトリメソッドが 担 うこともあります init...メソッドでも プログラムの 実 行 中 を 通 してインスタンスが1つだけであることを 保 証 できますが そのためには 生 の インスタンスを いったん 割 り 当 てた 後 メモリマネージドコードで 解 放 する 必 要 があります 一 方 ファクトリメ ソッドを 実 装 すれば 使 われることのないオブジェクトのために 盲 目 的 にメモリを 割 り 当 てる 必 要 はありません( 次 の 例 を 参 照 ) static AccountManager *DefaultManager = nil; + (AccountManager *)defaultmanager { if (!DefaultManager) DefaultManager = [[self allocwithzone:null] init]; return DefaultManager; 21

22 デリゲートとデータソース デリゲート(delegate, 委 譲 )とは あるオブジェクトがプログラム 中 でイベントに 遭 遇 したとき それ に 代 わって または 連 携 して 処 理 するオブジェクトのことです デリゲートとして 指 定 したオブジェ クトが レスポンダオブジェクトであることも 少 なくありません すなわち AppKitならば NSResponder UIKitならばUIResponderを 継 承 し ユーザイベントに 応 答 するオブジェクトです デ リゲートは 当 該 イベントに 関 してユーザインターフェイスの 制 御 を 委 ねられる あるいは 少 なくと も アプリケーション 特 有 の 方 法 でそのイベントを 解 釈 するよう 依 頼 されるオブジェクトです デリゲート(delegation)の 効 用 を 理 解 するため テキストフィールド(NSTextFieldやUITextField のインスタンス) テーブルビュー(NSTableViewやUITableViewのインスタンス)などといった 既 製 のCocoaオブジェクトと 比 較 してみるとよいでしょう こういったオブジェクトは 与 えられた 役 割 を 汎 用 的 なやり 方 で 果 たすよう 設 計 されています たとえばAppKitフレームワークのウインド ウオブジェクトは コントロール 部 品 に 対 するマウス 操 作 に 応 答 し ウインドウを 閉 じる 大 きさを 変 える 移 動 する などと 解 釈 して 処 理 します このように 汎 用 的 でごく 限 られた 振 る 舞 いしかで きないので 必 然 的 に イベントがアプリケーションのほかの 部 分 にどのような 影 響 を 及 ぼすか を 意 識 することもあまりありません 特 に アプリケーション 特 有 の 振 る 舞 いに 対 する 影 響 は まった く 意 識 しないのです デリゲートは カスタムオブジェクトがアプリケーション 固 有 の 振 る 舞 いを 既 製 のオブジェクトに 伝 えるための 手 段 となります デリゲートというプログラム 機 構 により オブジェクトには プログラムのほかの 部 分 で( 通 常 は ユーザアクションに 伴 って) 生 じた 変 化 に 応 じて 自 分 自 身 の 外 観 や 状 態 を 調 整 する 機 会 が 与 えられ ます さらに 重 要 なのは ほかのオブジェクトの 振 る 舞 いを その 派 生 オブジェクトでなくても 変 更 できる ということです デリゲートは 大 部 分 がカスタムオブジェクトであり したがって 当 然 汎 用 的 な(デリゲートの)オブジェクトが 認 識 しえないような アプリケーション 特 有 のロジックが 組 み 込 まれています デリゲートの 仕 組 み デリゲートの 設 計 は 単 純 です( 図 3-1 (23 ページ)を 参 照 ) 委 譲 する 側 のクラス(デリゲートク ラス)には 一 般 にdelegateという 名 前 の アウトレットまたはプロパティがあります アウトレッ トの 場 合 は 値 の 設 定 / 取 得 メソッドもあります さらに 実 装 はありませんが 公 式 (formal)また は 非 公 式 (informal)のプロトコルを 構 成 するメソッドがいくつか 宣 言 されています 省 略 可 のメソッ ドを 用 いる 公 式 プロトコル(Objective-C 2.0の 機 能 )の 方 を 推 奨 しますが Cocoaフレームワークでは どちらのプロトコルも 使 われています 22

23 デリゲートとデータソース デリゲートの 仕 組 み 非 公 式 プロトコルを 使 う 場 合 デリゲートクラス 側 ではメソッドをNSObjectのカテゴリに 宣 言 し 一 方 デリゲート 側 では 自 分 自 身 とデリゲートオブジェクトとが 連 携 するために 何 らかの 形 で 関 与 する あるいはデリゲートオブジェクトのデフォルトの 振 る 舞 いに 影 響 を 与 えるメソッドだけを 選 ん で 実 装 します 一 方 デリゲートクラスに 公 式 プロトコルが 宣 言 されている 場 合 実 装 が 省 略 可 であ る 旨 の 印 がついていれば 別 ですが 一 般 に 宣 言 されたメソッドは 実 装 しなければなりません デリゲートの 仕 組 みを 利 用 する 場 合 図 3-1に 示 すような 設 計 になります 図 3-1 デリゲートの 仕 組 み windowshouldclose: windowdelegate User just clicked close button; should window close? No Don't close. The window has unsaved data. プロトコルのメソッドは デリゲートオブジェクトが 処 理 し あるいはそう 期 待 される 重 要 なイベン トに その 旨 の 印 をつけます デリゲートオブジェクトは 当 該 イベントをデリゲート( 被 委 譲 オブ ジェクト)に 通 知 します あるいは 今 まさに 発 生 しようとしているイベントについて デリゲート 側 でユーザの 入 力 や 承 認 を 求 めるよう 要 求 します たとえば Mac OS X 上 のウインドウの 閉 じる ボタンをユーザがクリックすると ウインドウオブジェクトはwindowShouldClose:メッセージをデ 23

24 デリゲートとデータソース デリゲートメッセージの 形 式 リゲートに 送 ります デリゲートはこの 機 会 を 利 用 して たとえば 未 保 存 のデータがウインドウに 関 連 づけられている 場 合 に 閉 じる 処 理 を 禁 止 し あるいは 遅 延 させることができます( 図 3-2を 参 照 ) 図 3-2 デリゲートが 関 与 する より 現 実 的 な 処 理 の 流 れ awindow adelegate windowshouldclose: ➊ Yes ➍ ➋ ➌ デリゲートオブジェクトは デリゲートに 該 当 するメソッドが 実 装 されている 場 合 に 限 り メッセー ジを 送 信 します この 判 断 は NSObjectから 継 承 した デリゲートのrespondsToSelector:メソッ ドを 呼 び 出 すことにより 行 います デリゲートメッセージの 形 式 デリゲートメソッドの 名 前 のつけ 方 には 規 約 があります メソッド 名 の 先 頭 は デリゲートする 側 の (AppKitまたはUIKitの)オブジェクト すなわち アプリケーション ウインドウ コントロール 部 品 などの 名 前 です すべて 小 文 字 にし 接 頭 辞 ( NS UI )を 省 いて 使 います ( 常 にではあ りませんが) 通 常 はこの 後 に 報 告 されたイベントの 時 制 を 表 す 助 動 詞 が 続 きます 言 い 替 えると イベントが 発 生 しようとしている( Should または Will )か すでに 発 生 したところである ( Did または Has )かを 表 す 助 動 詞 です このように 時 制 を 示 すことにより 戻 り 値 を 期 待 す るメッセージとそれ 以 外 を 分 類 できます リスト 3-1に 戻 り 値 を 期 待 するAppKitのデリゲートメソッ ドをいくつか 示 します リスト 3-1 戻 り 値 があるデリゲートメソッドの 例 - (BOOL)application:(NSApplication *)sender openfile:(nsstring *)filename; // NSApplication 24

25 デリゲートとデータソース デリゲートメッセージの 形 式 - (BOOL)application:(UIApplication *)application handleopenurl:(nsurl *)url; // UIApplicationDelegate - (UITableRowIndexSet *)tableview:(nstableview *)tableview willselectrows:(uitablerowindexset *)selection; // UITableViewDelegate - (NSRect)windowWillUseStandardFrame:(NSWindow *)window defaultframe:(nsrect)newframe; // NSWindow デリゲートは 上 記 のメソッドを 実 装 することにより 発 生 しようとしているイベントをブロックす る( 第 1 第 2のメソッドでNOを 返 す) あるいは 示 された 値 ( 第 3のメソッドにおけるインデックス 群 第 4のメソッドにおける 枠 の 矩 形 )を 変 更 することができます さらに 発 生 しようとしている イベントを 遅 延 させることも 可 能 です たとえば デリゲートにapplicationShouldTerminate:メ ソッドを 実 装 し NSTerminateLaterを 返 すことにより アプリケーションの 停 止 を 先 に 延 ばすこと ができます 戻 り 値 を 期 待 しない( 戻 り 値 型 がvoid)メッセージにより 起 動 されるデリゲートメソッドもありま す このメッセージは 純 粋 に 情 報 を 提 供 するためのものであり メッセージ 名 には 多 くの 場 合 Did や Will など イベントがすでに 発 生 した あるいは 発 生 しようとしていることを 表 す 字 句 が 含 ま れています リスト 3-2にこの 種 のデリゲートメソッドの 例 を 示 します リスト 3-2 voidを 返 すデリゲートメソッドの 例 - (void) tableview:(nstableview*)tableview mousedowninheaderoftablecolumn:(nstablecolumn *)tablecolumn; // NSTableView - (void)windowdidmove:(nsnotification *)notification; // NSWindow - (void)application:(uiapplication *)application willchangestatusbarframe:(cgrect)newstatusbarframe; // UIApplication - (void)applicationwillbecomeactive:(nsnotification *)notification; // NSApplication ここに 挙 げたメソッド 群 について 注 意 するべき 点 が2つあります まず ( 第 3のメソッドのよう に) Will という 助 動 詞 がついていても 戻 り 値 が 期 待 されているとは 限 らない ということです この 場 合 イベントは 今 まさに 起 こるところであってブロックできませんが デリゲートにはイベン トを 処 理 するために 準 備 する 機 会 が 与 えられます もうひとつは リスト 3-2に 挙 げた 第 2と 第 4のメソッドに 関 するものです メソッドの 唯 一 の 引 数 が NSNotificationオブジェクトであり したがってこのメソッドは ある 種 の 通 知 をポストした 結 果 として 起 動 されます たとえばwindowDidMove:メソッドは NSWindowの 通 知 NSWindowDidMoveNotificationに 対 応 します AppKitにおいては 通 知 とデリゲートメッセージと 25

26 デリゲートとデータソース デリゲートとアプリケーションフレームワーク の 関 係 を 理 解 することが 大 切 です デリゲートオブジェクトは 自 動 的 にそのデリゲートを 自 身 がポ ストする 通 知 すべてのオブザーバとします デリゲートはすべて この 通 知 を 取 得 するための 対 応 するメソッドを 実 装 しなければなりません カスタムクラスのインスタンスをAppKitオブジェクトのデリゲートにするためには Interface Builder 上 で このインスタンスをdelegateというアウトレットまたはプロパティに 接 続 するだけで 充 分 で す デリゲートオブジェクトのsetDelegate:メソッドまたはdelegateプロパティを 使 って 同 じ 設 定 をプログラムで 行 うことも 可 能 です できるだけ 早 期 に たとえばawakeFromNibや applicationdidfinishlaunching:メソッドの 中 で 設 定 します デリゲートとアプリケーションフレームワーク Cocoa / Cocoa Touchアプリケーションのデリゲートオブジェクトは 多 くの 場 合 UIApplication NSWindow NSTableViewなどのレスポンダオブジェクトです デリゲートオブジェクト 自 身 は 一 般 に アプリケーションのある 部 分 を 制 御 するオブジェクト(すなわち 調 整 型 コントローラオブジェク ト) しかも 多 くの 場 合 はカスタムオブジェクトです(もっとも 常 にそうとは 限 りません) 次 の AppKitクラスにはデリゲートが 定 義 されています NSApplication NSBrowser NSControl NSDrawer NSFontManager NSFontPanel NSMatrix NSOutlineView NSSplitView NSTableView NSTabView NSText NSTextField NSTextView NSWindow 26

27 デリゲートとデータソース デリゲートとアプリケーションフレームワーク UIKitフレームワークでもデリゲートは 多 用 されており いずれも 公 式 プロトコルで 実 装 しています アプリケーションデリゲートは ios 用 アプリケーションにおいては 非 常 に 重 要 です アプリケーショ ンの 起 動 や 停 止 メモリ 不 足 など アプリケーションオブジェクトからのさまざまなメッセージに 応 答 しなければならないからです アプリケーションデリゲートは UIApplicationDelegateプロト コルに 従 わなければなりません デリゲートオブジェクトはデリゲートを リテイン(retain 保 持 ) はしません(するべきではあり ません) しかし デリゲートオブジェクトのクライアント( 通 常 はアプリケーション)は デリ ゲートメッセージをデリゲートが 受 信 できるようにする 責 任 を 負 います そのためには デリゲート をメモリマネージドコードにリテインする 必 要 があるかも 知 れません この 点 に 注 意 する 必 要 がある ことは データソース 通 知 オブザーバ アクションメッセージのターゲットについても 同 様 です なお ガベージコレクション 機 能 が 組 み 込 まれた 環 境 では リテインサイクル( 循 環 参 照 )の 問 題 が 起 こらないので デリゲートへの 参 照 は 強 い 参 照 であることに 注 意 してください AppKitのクラスには モーダルデリゲートという さらに 制 限 された 種 類 のデリゲートを 持 つものも あります 該 当 するクラス(たとえばNSOpenPanel)のオブジェクトは モーダルダイアログを 開 き OK ボタンをユーザがクリックしたとき 指 定 されたデリゲートのハンドラメソッドを 起 動 す るようになっています モーダルデリゲートはモーダルダイアログの 操 作 中 のみ 有 効 です フレームワーククラスのデリゲートになること デリゲートを 実 装 したフレームワーククラスやその 他 のクラスには delegateプロパティとプロト コル( 通 常 は 公 式 プロトコル)が 宣 言 されています プロトコルには デリゲートに 実 装 するべきメ ソッド( 必 須 省 略 可 とも)が 示 されています フレームワークオブジェクトのデリゲートとして 機 能 するクラスのインスタンスには 次 の 機 能 が 必 要 です オブジェクトを(delegateプロパティに 代 入 して)デリゲートとして 設 定 する プログラムで 実 行 しても Interface Builder 上 で 設 定 しても 構 いません プロトコルが 公 式 のものであれば クラスがこれに 準 拠 している 旨 をクラス 定 義 に 宣 言 する た とえば 次 のように 宣 言 MyControllerClass : UIViewController <UIAlertViewDelegate> { プロトコルの 必 須 メソッドをすべて 実 装 し 省 略 可 のメソッドも 必 要 に 応 じて 実 装 する delegateプロパティに 基 づくオブジェクトの 検 索 デリゲートにはほかの 用 途 もあります たとえば 同 じプログラム 中 で 連 携 する2つのコントローラ が デリゲートを 介 して 互 いに 相 手 を 見 つけ 通 信 し 合 えるようになります たとえば アプリケー ション 全 体 を 制 御 するオブジェクトは そのインスペクタウインドウ(その 時 点 におけるキーウイン ドウと 想 定 )のコントローラを 次 のようなコードで 検 索 できます 27

28 デリゲートとデータソース データソース id wincontroller = [[NSApp keywindow] delegate]; 独 自 に 実 装 するコードでも 同 様 に アプリケーションコントローラオブジェクト( 定 義 により グ ローバルアプリケーションインスタンスのデリゲート)を 次 のようなコードで 検 索 できます id appcontroller = [NSApp delegate]; データソース データソース もデリゲートに 似 ていますが ユーザインターフェイスではなく データの 制 御 を 委 譲 される 点 が 異 なります データソースは NSViewやUIViewオブジェクト(テーブルビュー ア ウトラインビューなど)がリテインするアウトレットで ここから 取 得 したデータを 各 行 に 埋 めて 表 示 するようになっています ビューのデータソースは 通 常 デリゲートとして 振 る 舞 うオブジェクト と 同 じものですが そうでなくても 構 いません デリゲートと 同 様 データソースにも 非 公 式 プロト コルのメソッドをいくつか 実 装 して 必 要 なデータをビューに 供 給 する 必 要 があります また より 高 度 な 実 装 では ビュー 上 でユーザが 直 接 編 集 するデータの 処 理 メソッドも 実 装 します データソースもデリゲートと 同 様 データを 要 求 するオブジェクトからのメッセージを 受 け 取 るため に 必 要 なオブジェクトです データソースを 利 用 するアプリケーションは その 永 続 性 を 保 証 し 必 要 ならばメモリマネージドコードにリテインしなければなりません データソースは ユーザインターフェイスオブジェクトに 渡 すオブジェクトの 永 続 性 に 関 して 責 任 を 負 います すなわち 当 該 オブジェクトのメモリ 管 理 に 責 任 を 負 う ということです これに 対 し アウトラインビュー テーブルビューなどのビューオブジェクトは データソースから 取 得 したデー タを 実 際 に 使 っている 間 保 持 しています とは 言 え 長 い 期 間 にわたってデータを 使 うわけではあ りません 表 示 に 必 要 な 間 しか 保 持 していないのが 普 通 です カスタムクラスにデリゲートを 実 装 する 手 順 カスタムクラスにデリゲートを 実 装 する 手 順 は 次 の 通 りです クラスのヘッダファイルに デリゲートのアクセサメソッドを 宣 言 する - (id)delegate; - (void)setdelegate:(id)newdelegate; 28

29 デリゲートとデータソース カスタムクラスにデリゲートを 実 装 する 手 順 アクセサメソッドを 実 装 する メモリマネージドプログラムでは リテインサイクルを 避 けるた め セッタメソッドでデリゲートを 保 持 し あるいはコピーすることはできません - (id)delegate { return delegate; - (void)setdelegate:(id)newdelegate { delegate = newdelegate; ガベージコレクション 機 能 が 組 み 込 まれた リテインサイクルの 問 題 が 生 じない 環 境 では デリ ゲートを( weak 型 修 飾 子 を 使 って) 弱 い 参 照 にすることは 避 けなければなりません リテイン サイクルについては Advanced Memory Management Programming Guide を 参 照 してください また ガベージコレクションにおける 弱 い 参 照 については Garbage Collection Programming Guide の Garbage Collection for Cocoa Essentials を 参 照 してください デリゲートに 対 する 公 式 または 非 公 式 のプロトコル(プログラムインターフェイスを 含 む)を 宣 言 する 非 公 式 のプロトコルは NSObjectクラスのカテゴリに 記 述 します デリゲートに 対 する 公 式 プロトコルを 宣 言 する 場 合 省 略 可 記 述 子 を 使 って 印 をつけてく ださい デリゲートメソッドの 名 前 については デリゲートメッセージの 形 式 (24 ページ)を 参 照 し てください デリゲートメソッドを 起 動 する 前 に デリゲートに 当 該 メソッドが 実 装 されているかどうか respondstoselector:メッセージを 送 信 することにより 確 認 する - (void)somemethod { ) { if ( [delegate respondstoselector:@selector(operationshouldproceed)] if ( [delegate operationshouldproceed] ) { // 適 切 な 処 理 を 実 行 この 確 認 が 必 要 なのは 公 式 プロトコルの 省 略 可 のメソッド または 非 公 式 プロトコルのメソッ ドについてです 29

30 イントロスペクション イントロスペクションはオブジェクト 指 向 言 語 / 環 境 で 利 用 できる 強 力 な 機 能 であり Objective-Cや Cocoaにおいてもその 例 外 ではありません これは 実 行 時 に オブジェクト 自 身 の 内 部 の 詳 細 を 調 べる 機 能 のことです 具 体 的 には 継 承 ツリーにおける 当 該 オブジェクトの 位 置 あるプロトコルに 準 拠 しているか 否 か あるメッセージに 応 答 できるか 否 か などを 調 べることができます NSObject プロトコルおよびクラスには 実 行 時 にオブジェクトの 特 性 を 調 べるための さまざまなイントロス ペクションメソッドが 定 義 されています イントロスペクションは うまく 使 えば オブジェクト 指 向 プログラムがより 効 率 的 かつ 頑 健 になり ます メッセージのディスパッチ 処 理 失 敗 オブジェクトの 等 価 性 に 関 する 想 定 の 誤 り その 他 の 問 題 を 回 避 するために 役 立 ちます 以 下 の 各 節 では NSObjectのイントロスペクションメソッドを コード 中 で 効 果 的 に 利 用 する 方 法 を 解 説 します 継 承 関 係 の 評 価 オブジェクトが 属 するクラスが 分 かれば 当 該 オブジェクトについて かなりの 情 報 が 得 られたこと になります その 能 力 や 属 性 応 答 できるメッセージなどが 分 かるのです オブジェクトが 属 するク ラスの 細 かい 仕 様 が 分 からない 場 合 であっても 誤 って 不 適 切 なメッセージを 送 信 すことは 避 けるこ とができます NSObjectプロトコルには オブジェクトがクラス 階 層 上 のどの 位 置 にあるか を 判 断 するためのメ ソッドがいくつか 宣 言 されています 各 メソッドは それぞれ 異 なる 粒 度 で 情 報 を 返 すようになって います たとえばインスタンスメソッドclassおよびsuperclassは レシーバが 属 するクラスやスー パークラスを 表 す Classオブジェクトを 返 します このメソッドを 活 用 するためには Classオブ ジェクトどうしを 比 較 する 手 段 が 必 要 です リスト 4-1に 単 純 な( 一 見 つまらない) 使 い 方 の 例 を 示 します リスト 4-1 classメソッド superclassメソッドの 使 い 方 //... while ( id anobject = [objectenumerator nextobject] ) { if ( [self class] == [anobject superclass] ) { // 適 切 な 処 理 を 実 行... 30

31 イントロスペクション メソッドの 実 装 とプロトコルへの 準 拠 注 意 : classメソッドやsuperclassメソッドは クラスメッセージの 適 切 なレシーバを 取 得 するために 使 うこともあります より 一 般 に あるオブジェクトが 属 するクラスを 継 承 関 係 を 含 めて 確 認 したい 場 合 は iskindofclass:メッセージ あるいはisMemberOfClass:メッセージを 使 います iskindofclass: メッセージは レシーバがあるクラス またはこれを 継 承 する 子 孫 クラスの インスタンスであるか 否 かを 返 します 一 方 ismemberofclass:メッセージは レシーバが 特 定 のクラスのインスタンス であるか 否 かを 返 します 一 般 にisKindOfClass:メソッドの 方 が 役 に 立 つでしょう というのも 当 該 オブジェクトに 送 信 できるメッセージを 一 括 して 調 べることができるからです リスト 4-2の コード 断 片 を 考 えてみましょう リスト 4-2 iskindofclass:の 使 い 方 if ([item iskindofclass:[nsdata class]]) { const unsigned char *bytes = [item bytes]; unsigned int length = [item length]; //... オブジェクトitem がNSDataクラスから 継 承 している 旨 が 分 かれば NSDataのbytesメッセージ lengthメッセージを 送 信 できることになります iskindofclass:とismemberofclass:の 違 いが 現 れるのは itemがnsmutabledataのインスタンスである 場 合 です iskindofclass:を ismemberofclass:で 置 き 換 えたとすれば 条 件 が 真 になった 場 合 のブロックは 決 して 実 行 されませ ん item はNSDataではなく そのサブクラスであるNSMutableDataのインスタンスだからです メソッドの 実 装 とプロトコルへの 準 拠 NSObjectにはさらに2つ より 強 力 なイントロスペクションメソッド respondstoselector:およ びconformsToProtocol:があります それぞれ オブジェクトにあるメソッドが 実 装 されているか ある 公 式 プロトコルに 準 拠 しているか(すなわち プロトコルを 採 用 し そのメソッドをすべて 実 装 しているか)を 調 べるために 使 います どちらも 似 たような 状 況 で 必 要 になるでしょう どのクラスに 属 するか 確 定 しないオブジェクトにつ いて ある 一 連 のメッセージに 適 切 に 応 答 できるか 否 か 実 際 に 送 信 する 前 に 判 定 できます 事 前 に この 検 査 を 行 うことにより セレクタが 認 識 できないために 実 行 時 例 外 が 発 生 するのを 避 けることが 31

32 イントロスペクション オブジェクトの 比 較 できます AppKitフレームワークには デリゲートの 基 盤 である 非 公 式 プロトコルが デリゲートに デリゲートメソッドが 実 装 されているか (respondstoselector:を 使 って) 当 該 メソッドを 起 動 する 前 に 検 査 する という 方 法 で 実 装 されています リスト 4-3に コード 中 でrespondsToSelector:メソッドを 使 う 例 を 示 します リスト 4-3 respondstoselector:の 使 用 例 - (void)docommandbyselector:(sel)aselector { if ([self respondstoselector:aselector]) { [self performselector:aselector withobject:nil]; else { [_client docommandbyselector:aselector]; リスト 4-4に コード 中 でconformsToProtocol:メソッドを 使 う 例 を 示 します リスト 4-4 conformstoprotocol:の 使 用 例 //... if (!([((id)testobject) conformstoprotocol:@protocol(nsmenuitem)])) { NSLog(@"Custom MenuItem, '%@', not loaded; it must conform to the 'NSMenuItem' protocol.\n", [testobject class]); [testobject release]; testobject = nil; オブジェクトの 比 較 hashメソッドやisequal:メソッドは 厳 密 にはイントロスペクションメソッドではありませんが 実 質 的 に 同 じような 役 割 を 果 たします オブジェクトを 識 別 しあるいは 比 較 するために 不 可 欠 の 実 行 時 ツールと 言 えるでしょう しかし (イントロスペクションのように)オブジェクトに 関 する 情 報 を 実 行 時 に 調 べるのではなく クラス 特 有 の 比 較 ロジックを 利 用 しています 32

33 イントロスペクション オブジェクトの 比 較 hashもisequal:も NSObjectプロトコルに 宣 言 されており 相 互 に 関 連 するメソッドです hashメ ソッドは オブジェクトをハッシュテーブルに 登 録 する 際 の テーブルアドレス(インデックス)と して 使 う 整 数 を 返 すよう 実 装 しなければなりません 2つのオブジェクトが(isEqual:メソッドで 判 定 した 結 果 ) 等 しければ ハッシュ 値 も 等 しくならなければなりません オブジェクトをNSSetなど のコレクションオブジェクトに 登 録 する 場 合 hashを 定 義 し 2つのオブジェクトが 等 しければ 同 じ ハッシュ 値 を 返 す という 不 変 表 明 を 満 たすようにする 必 要 があります NSObjectにおけるisEqual: のデフォルト 実 装 では 単 にポインタ 値 を 比 較 しています isequal:メソッドの 使 い 方 は 明 らかでしょう レシーバと 引 数 として 渡 されたオブジェクトを 比 較 します オブジェクトに 対 する 処 理 を 実 行 時 に 判 断 するため 比 較 が 必 要 になることは 少 なくあり ません リスト 4-5のように あるアクション(この 例 では 修 正 した 環 境 設 定 の 保 存 )を 実 行 するか どうか isequal:を 使 って 判 断 することができます リスト 4-5 isequal:の 使 用 例 - (void)savedefaults { NSDictionary *prefs = [self preferences]; if (![origvalues isequal:prefs]) [Preferences savepreferencestodefaults:prefs]; サブクラスを 作 成 する 際 には isequal:をオーバーライドし 等 価 性 の 検 査 項 目 を 追 加 する 必 要 が あるかも 知 れません 2つのインスタンスが 等 しいと 言 うためには サブクラスで 追 加 した 属 性 の 値 も 等 しくなければならない ということがあるからです たとえば NSObjectのサブクラスである MyWidgetでは nameおよびdataというインスタンス 変 数 を 宣 言 しているとしましょう MyWidgetの 2つのインスタンスが 等 しいと 言 うためには この2つのインスタンス 変 数 の 値 が 等 しくなければなり ません リスト 4-6に MyWidgetクラスのisEqual:の 実 装 例 を 示 します リスト 4-6 isequal:のオーバーライド - (BOOL)isEqual:(id)other { if (other == self) return YES; if (!other![other iskindofclass:[self class]]) return NO; return [self isequaltowidget:other]; - (BOOL)isEqualToWidget:(MyWidget *)awidget { 33

34 イントロスペクション オブジェクトの 比 較 if (self == awidget) return YES; if (![(id)[self name] isequal:[awidget name]]) return NO; if (![[self data] isequaltodata:[awidget data]]) return NO; return YES; このisEqual:メソッドは まずポインタを 比 較 し 次 にクラスの 等 価 性 を 調 べ 最 後 にオブジェク トの 比 較 メソッドを 起 動 しています この 比 較 メソッドの 名 前 に 比 較 相 手 のクラス 名 が 含 まれてい ることに 注 意 してください Cocoaの 比 較 メソッドではこのように まず 渡 されたオブジェクトの 型 を 検 査 することが 共 通 の 規 約 になっています たとえば NSStringクラスのisEqualToString:メ ソッド NSTimeZoneクラスのisEqualToTimeZone:メソッドがこの 規 約 に 従 っています クラスに 特 有 の 比 較 メソッド(この 例 ではisEqualToWidget:)が nameとdataが 等 しいかどうかを 検 査 しま す Cocoaフレームワークには isequaltotype : という 形 の 名 前 のメソッドが 多 数 ありますが いずれ もnilを 有 効 な 引 数 として 認 めず nilを 受 け 取 った 場 合 は 例 外 を 投 げるように 実 装 されています ただし 後 方 互 換 性 を 維 持 するため isequal:メソッドはnilを 受 け 付 け NOを 返 すようになってい ます 34

35 オブジェクトの 割 り 当 て オブジェクトを 割 り 当 てる 際 に 何 が 起 こっているか その 一 部 は 割 り 当 て という 言 葉 からおおよ そ 見 当 がつくでしょう Cocoaはアプリケーション 仮 想 メモリ 領 域 から オブジェクトを 格 納 するた めに 充 分 な 量 のメモリを 割 り 当 てます この 容 量 を 計 算 するためには 該 当 するクラスに 定 義 された インスタンス 変 数 ( 型 や 順 序 を 含 む) 考 慮 しなければなりません オブジェクトの 割 り 当 ては そのクラスにallocメッセージまたはallocWithZone:メッセージを 送 っ て 行 います 戻 り 値 は 当 該 クラスの 生 の ( 初 期 化 していない)インスタンスです allocメソッ ドは アプリケーションのデフォルトゾーンからメモリを 確 保 します ゾーンとは ページ 境 界 で 区 切 られたメモリ 領 域 で アプリケーションは 関 連 するオブジェクトやデータをこの 中 に 保 持 します ゾーンについて 詳 しくは Advanced Memory Management Programming Guide を 参 照 してくださ い 割 り 当 てメッセージは メモリを 割 り 当 てるほかにも 重 要 な 処 理 をしています オブジェクトのリテインカウントを1と 設 定 する オブジェクトのisaインスタンス 変 数 が 当 該 オブジェクトが 属 するクラス(クラス 定 義 に 基 づ き 生 成 される 独 立 した 実 行 時 オブジェクト)を 指 すよう 初 期 化 する ほかのインスタンス 変 数 を0(またはそれぞれの 型 の0に 相 当 する 値 nil NULL 0.0など)に 初 期 化 する isaインスタンス 変 数 はNSObjectから 継 承 したものであり Cocoaオブジェクトすべてに 共 通 です 属 するクラスをisaに 設 定 した 後 オブジェクトは 継 承 階 層 の 実 行 時 ビュー およびプログラムを 構 成 するオブジェクト(クラスおよびインスタンス)のネットワークに 組 み 込 まれます その 結 果 オブジェクトは 実 行 時 に 必 要 な 情 報 をすべて 調 べられるようになります 継 承 階 層 におけるほかの オブジェクトの 位 置 ほかのオブジェクトが 準 拠 するプロトコル メッセージに 応 答 して 実 行 できる メソッドが 実 装 されている 場 所 などです 以 上 のように 割 り 当 て では 単 にオブジェクト 用 のメモリ 領 域 を 割 り 当 てるだけでなく 小 さい けれどもどのオブジェクトにとっても 非 常 に 重 要 な2つの 属 性 すなわちisaインスタンス 変 数 とリテ インカウントを 初 期 化 します さらに それ 以 外 のインスタンス 変 数 を0にします しかし 結 果 と して 得 られるオブジェクトは まだそのままでは 使 えません initなどの 初 期 化 メソッドで それぞ れの 特 性 に 合 わせて 初 期 化 することにより 正 常 に 機 能 するオブジェクトが 得 られるのです 35

36 オブジェクトの 初 期 化 初 期 化 の 処 理 では オブジェクトのインスタンス 変 数 を 合 理 的 かつ 有 用 な 初 期 値 に 設 定 します ま た オブジェクトが 必 要 とするほかのグローバルリソースを 割 り 当 て 準 備 し 必 要 に 応 じてファイ ルなどの 外 部 リソースから 読 み 込 む といった 処 理 も 可 能 です インスタンス 変 数 を 宣 言 しているオ ブジェクトには 初 期 化 メソッドを 実 装 しなければなりません(すべてデフォルト 値 すなわち0で 構 わない 場 合 を 除 く) イニシャライザ(initializer)が 実 装 されていなければ Cocoaは 代 わりに 最 も 近 い 祖 先 のイニシャライザを 呼 び 出 します イニシャライザの 形 式 NSObjectにはイニシャライザのプロトタイプとしてinitが 宣 言 されています これはインスタンス メソッドで 戻 り 値 はid 型 のオブジェクトです 初 期 化 に 際 して 何 らかのデータを 渡 す 必 要 がないの であれば initをオーバーライドするとよいでしょう しかし オブジェクトを 合 理 的 な 初 期 状 態 に するために 外 部 データを 必 要 とすることも 少 なくありません たとえばAccountクラスを 考 えてみ ましょう Accountオブジェクトを 適 切 に 初 期 化 するためには 一 意 的 な 口 座 番 号 が 必 要 であり こ れをイニシャライザに 渡 さなければなりません このようにイニシャライザは 引 数 をいくつか 取 る ことがあります 初 期 化 メソッドに 対 する 要 件 は その 名 前 が init で 始 まることだけです(その ため 一 般 にイニシャライザを 表 す 場 合 init... と 表 記 する 規 約 になっています) 注 意 : サブクラスに 引 数 を 取 るイニシャライザを 実 装 する 代 わりに 引 数 なしのinitメ ソッドのみ 実 装 しておき 初 期 化 後 に 設 定 アクセサメソッドで 適 切 な 初 期 状 態 にする という 方 法 もあります(アクセサメソッドは インスタンス 変 数 の 値 を 設 定 / 取 得 する 手 段 であり これによりオブジェクトデータのカプセル 化 を 実 現 します) あるいは サブクラ スにプロパティを 定 義 し そのアクセス 構 文 が 使 えるようにしている 場 合 は 初 期 化 後 にプ ロパティ 値 を 設 定 する という 方 法 も 考 えられます Cocoaには 引 数 つきのイニシャライザの 例 が 多 数 あります その 例 をいくつか 示 します( 括 弧 内 にク ラスを 注 記 ) - (id)initwitharray:(nsarray *)array;(nssetから) - (id)initwithtimeinterval:(nstimeinterval)secstobeadded sincedate:(nsdate *)anotherdate;(nsdateから) 36

37 オブジェクトの 初 期 化 イニシャライザに 関 する 問 題 - (id)initwithcontentrect:(nsrect)contentrect stylemask:(unsigned int)astyle backing:(nsbackingstoretype)bufferingtype defer:(bool)flag;(nswindowから) - (id)initwithframe:(nsrect)framerect;(nscontrolおよびnsviewから) 以 上 のイニシャライザは いずれも 名 前 が init で 始 まるインスタンスメソッドで 動 的 な 型 であ るid 型 のオブジェクトを 返 します また 複 数 の 引 数 を 取 る 場 合 は Cocoaの 規 約 に 従 い 最 も 重 要 な 第 1 引 数 の 前 に WithType : や FromSource : という 形 の 字 句 を 置 いています イニシャライザに 関 する 問 題 init... メソッドは そのシグニチャに 従 い オブジェクトを 戻 り 値 とする 必 要 があります し かしそのオブジェクトは 直 近 に 割 り 当 てられたもの(init...メッセージのレシーバ)でなくても 構 いません 言 い 替 えると イニシャライザの 戻 り 値 であるオブジェクトが このとき 初 期 化 された ものであるとは 限 らないのです このように 今 まさに 割 り 当 てたオブジェクト 以 外 のものを 返 す という 状 況 は2 通 り 考 えられます 1つめはさらに 関 連 する2つの 状 況 に 分 けられます オブジェクトがシングルトンインスタンスでな ければならない 場 合 と オブジェクトのある 属 性 値 が 一 意 でなければならない 場 合 です NSWorkspace などいくつかのCocoaクラスは プログラム 全 体 で1つのインスタンスしか 存 在 できません このよう な 場 合 インスタンスが 高 々1つであることを 保 証 し(イニシャライザでも 行 えるが クラスファク トリメソッドで 実 装 する 方 が 望 ましい) 新 たにインスタンスを 生 成 するよう 要 求 されても この 唯 一 のインスタンスを 返 すようにする 必 要 があります 同 じような 状 況 は オブジェクトのある 属 性 値 が 一 意 でなければならない 場 合 にも 当 てはまります 先 に 例 を 挙 げたAccountクラスを 考 えてみましょう 口 座 には 一 意 的 な 口 座 番 号 が 必 要 です このク ラスのイニシャライザ たとえばinitWithAccountID:に 引 数 として 渡 された 口 座 番 号 が ほかのオ ブジェクトに 対 して 設 定 済 みのものであった 場 合 次 の2つの 処 理 が 必 要 です いったん 割 り 当 てたオブジェクトを(メモリマネージドコードで) 解 放 する 同 じ 口 座 番 号 で 初 期 化 済 みのAccountオブジェクトを 返 す これにより 口 座 番 号 の 一 意 性 を 維 持 しつつ 指 定 された 口 座 番 号 のAccountインスタンスを 返 すこ とができます 2つめの 状 況 を 考 えてみましょう init... メソッドが 要 求 された 通 りの 初 期 化 を 行 えない 場 合 です たとえばinitFromFile:メソッドは 引 数 として 指 定 されたパスのファイルを 読 み 込 み それ に 従 ってオブジェクトを 初 期 化 することになっています しかし 該 当 するファイルがなかった 場 合 初 期 化 はできません 同 様 の 問 題 は たとえばイニシャライザinitWithArray:に NSArrayで はなくNSDictionaryのオブジェクトが 渡 された 場 合 にも 起 こります init... メソッドがオブ ジェクトを 初 期 化 できない 場 合 次 のような 処 理 が 必 要 です 37

38 オブジェクトの 初 期 化 イニシャライザに 関 する 問 題 いったん 割 り 当 てたオブジェクトを(メモリマネージドコードで) 解 放 する nilを 返 す イニシャライザの 戻 り 値 がnilであれば 要 求 されたオブジェクトが 生 成 できなかったことを 表 しま す 一 般 に オブジェクトを 生 成 したときは 戻 り 値 がnilでないかどうか 確 認 してから 次 の 処 理 に 進 むようにしてください id anobject = [[MyClass alloc] init]; if (anobject) { [anobject dosomething]; // 続 きの 処 理... else { // エラー 処 理 init...メソッドは nil あるいは 明 示 的 に 割 り 当 てた 以 外 のオブジェクトを 返 すこともあるので イニシャライザではなくallocやallocWithZone:から 返 されたインスタンスを 使 うのは 危 険 です たとえば 次 のコードを 考 えてみましょう id myobject = [MyClass alloc]; [myobject init]; [myobject dosomething]; この 例 で initメソッドの 戻 り 値 は nil あるいはほかのオブジェクトに 置 き 換 えられている 可 能 性 があります nilにメッセージを 送 っても 例 外 は 発 生 しないので 表 面 上 は 何 も 起 こらないかも 知 れません(デバッグには 苦 労 しそうですが) しかし 割 り 当 てただけの 生 の インスタンスでは なく 初 期 化 済 みのインスタンスを 常 に 使 うようにするべきです したがって 割 り 当 てメッセージ (alloc)を 初 期 化 メッセージ(init) 内 に 入 れ 子 にし イニシャライザから 返 されたオブジェクトを テストした 上 で 次 の 処 理 に 移 るようにしてください id myobject = [[MyClass alloc] init]; if ( myobject ) { [myobject dosomething]; else { // エラーからの 回 復... 38

39 オブジェクトの 初 期 化 イニシャライザの 実 装 初 期 化 済 みのオブジェクトを 重 ねて 初 期 化 することはできません 再 初 期 化 を 試 みると 多 くの 場 合 当 該 オブジェクトが 属 するフレームワーククラスから 例 外 が 発 生 します たとえば 次 の 例 では 2 回 目 の 初 期 化 の 際 にNSInvalidArgumentExceptionが 発 生 します NSString *astr = [[NSString alloc] initwithstring:@"foo"]; astr = [astr initwithstring:@"bar"]; イニシャライザの 実 装 init...メソッドを 実 装 する 際 には いくつかある 重 要 な 規 約 に 従 わなければなりません クラスの 唯 一 のイニシャライザである 場 合 のほか 複 数 ある 場 合 の 指 定 イニシャライザ(designated initializer 複 数 のイニシャライザ 指 定 イニシャライザ (42 ページ)を 参 照 )についても 同 じです スーパークラス(super)のイニシャライザを 実 装 の 先 頭 で 起 動 してください スーパークラスのイニシャライザから 返 されたオブジェクトを 検 査 します nilであれば 初 期 化 を 続 行 できません レシーバにnilを 返 してください オブジェクトの 参 照 であるインスタンス 変 数 を 初 期 化 する 際 には 必 要 に 応 じ オブジェクトの コピーを(メモリマネージドコードで)リテインしてください インスタンス 変 数 に 初 期 化 を 設 定 した 後 次 の 場 合 を 除 き selfを 返 します 代 替 のオブジェクトを 返 す 必 要 がある 場 合 この 場 合 はまず 直 近 に 割 り 当 てたオブジェク トを(メモリマネージドコードで) 解 放 します 問 題 が 発 生 して 初 期 化 を 続 行 できなかった 場 合 この 場 合 はnilを 返 します - (id)initwithaccountid:(nsstring *)identifier { if ( self = [super init] ) { Account *ac = [accountdictionary objectforkey:identifier]; if (ac) { // 同 じ 口 座 番 号 のオブジェクトがすでに 存 在 する [self release]; return [ac retain]; if (identifier) { accountid = [identifier copy]; // accountidはインスタンス 変 数 [accountdictionary setobject:self forkey:identifier]; return self; else { 39

40 オブジェクトの 初 期 化 イニシャライザの 実 装 [self release]; return nil; else return nil; 注 意 : 簡 単 にするため この 例 では 引 数 がnilのとき 単 にnilを 返 していますが Cocoaの 場 合 例 外 を 投 げる 方 が 優 れています オブジェクトのインスタンス 変 数 を すべて 明 示 的 に 初 期 化 しなくても 構 いません 正 常 に 機 能 する ために 必 要 な 範 囲 でよいのです 割 り 当 ての 際 に0で 初 期 化 されるため それだけで 充 分 なことも 少 なくありません メモリ 管 理 のために 必 要 なので インスタンス 変 数 は 確 実 にリテインまたはコピー してください スーパークラスのイニシャライザを 実 装 の 先 頭 で 起 動 する という 要 件 は 重 要 です オブジェクトの カプセル 化 は 当 該 クラスで 定 義 されたインスタンス 変 数 だけでなく 祖 先 クラスすべてのインスタ ンス 変 数 が 対 象 なのでした superのイニシャライザをまず 起 動 することにより 継 承 チェーンをた どって 祖 先 クラスで 定 義 されているインスタンス 変 数 を 確 実 に 初 期 化 できます すぐ 上 のスーパー クラスは そのイニシャライザの 中 でさらにそのスーパークラスのイニシャライザを 起 動 します こ れがさらに スーパークラスのinit...メソッドを 起 動 する という 具 合 に 順 次 さかのぼって 行 くの 40

41 オブジェクトの 初 期 化 イニシャライザの 実 装 です( 図 6-1を 参 照 ) 初 期 化 の 順 序 も 重 要 です サブクラス 側 の 初 期 化 を 後 で 行 うことにより スー パークラスで 定 義 されたインスタンス 変 数 が 合 理 的 な 値 に 初 期 化 されていることを 前 提 にして 処 理 できるのです 図 6-1 継 承 チェーンをさかのぼって 初 期 化 Class A Instance variables: NSString *name: sets - (id)initwithname: super Class B Instance variables: NSString *name: NSDate *dob: inherits from self sets - (id)initwithname:birthday: super Class C Instance variables: NSString *name: NSDate *dob: NSNumber *ssn: inherits from sets - (id)initwithname:birthday:ssn: 継 承 したイニシャライザは サブクラスを 作 成 する 際 にも 問 題 になります 場 合 によっては スー パークラスのinit...メソッドだけで サブクラスのインスタンスの 初 期 化 が 済 んでしまうこともあ ります しかしこれで 足 りることは 少 ないので スーパークラスのイニシャライザはオーバーライド するべきです そうしないと スーパークラスの 実 装 が 起 動 されてしまいますが スーパークラス 側 ではサブクラスのことを 意 識 せずに 処 理 するので インスタンスが 正 しく 初 期 化 されない 恐 れがあり ます 41

42 オブジェクトの 初 期 化 複 数 のイニシャライザ 指 定 イニシャライザ 複 数 のイニシャライザ 指 定 イニシャライザ 同 じクラスに 複 数 のイニシャライザを 定 義 することも 可 能 です 初 期 化 すること 自 体 は 同 じでも 呼 び 出 し 形 式 (シグニチャ)が 異 なるので 呼 び 出 し 側 では 状 況 に 応 じて 使 い 分 けることができます た とえばNSSetクラスにはイニシャライザがいくつかあり 初 期 化 に 用 いるデータの 受 け 取 り 方 ( 引 数 )が 違 っています NSArrayオブジェクトを 受 け 取 るもの 要 素 のリストと 要 素 数 を 受 け 取 るも の 可 変 長 引 数 の 形 で 要 素 を 受 け 取 る( 末 尾 をnilで 示 す)ものなどです - (id)initwitharray:(nsarray *)array; - (id)initwithobjects:(id *)objects count:(unsigned)count; - (id)initwithobjects:(id)firstobj,...; サブクラスによっては 呼 び 出 し 側 の 便 宜 のため 引 数 を 減 らした 簡 易 イニシャライザを 用 意 してい ることがあります 省 略 した 引 数 についてはデフォルト 値 を 設 定 し すべての 引 数 を 明 示 的 に 指 定 す る 完 全 な イニシャライザを 呼 び 出 します 通 常 これは クラスで 最 も 重 要 なイニシャライザ す なわち 指 定 イニシャライザです たとえば Taskというクラスに 次 のような 指 定 イニシャライザが 宣 言 されているとしましょう - (id)initwithtitle:(nsstring *)atitle date:(nsdate *)adate; Taskクラスではほかに 二 次 ( 簡 易 )イニシャライザを 用 意 しているかも 知 れません 省 略 された 引 数 についてはデフォルト 値 を 使 って 指 定 イニシャライザを 起 動 するだけのイニシャライザです 指 定 イニシャライザと 二 次 イニシャライザの 例 を 示 します - (id)initwithtitle:(nsstring *)atitle { return [self initwithtitle:atitle date:[nsdate date]]; - (id)init { return [self initwithtitle:@"task"]; 指 定 イニシャライザはクラスにおいて 重 要 な 役 割 を 担 います 継 承 したインスタンス 変 数 が 適 切 に 初 期 化 されるよう スーパークラスの 指 定 イニシャライザを 呼 び 出 しています また 一 般 にinit... メソッドの 中 で 引 数 が 最 も 多 く 最 も 幅 広 い 初 期 化 処 理 を 行 います 二 次 イニシャライザは selfを レシーバとし 指 定 イニシャライザを 起 動 する 形 で 実 装 します 42

43 オブジェクトの 初 期 化 複 数 のイニシャライザ 指 定 イニシャライザ サブクラスを 定 義 する 際 には スーパークラスの 指 定 イニシャライザがどれであるかを 知 らなければ なりません サブクラス 側 の 指 定 イニシャライザでは superをレシーバとして この 指 定 イニシャ ライザを 起 動 することになります また 継 承 したほかのイニシャライザも 同 様 に 扱 う 必 要 がありま す 簡 易 イニシャライザも 必 要 に 応 じて 定 義 してください クラスのイニシャライザを 設 計 する 際 に は superを 介 し 継 承 階 層 をたどって 指 定 イニシャライザを 連 鎖 させることが 重 要 です それ 以 外 のイニシャライザは selfを 介 して 当 該 クラスの 指 定 イニシャライザに 連 鎖 させます 以 上 の 説 明 は 例 を 見 た 方 が 分 かりやすいでしょう たとえば A B Cという3つのクラスを 考 えま す BはAのサブクラス CはBのサブクラスです 各 サブクラスは 属 性 をインスタンス 変 数 として 追 加 し これを 初 期 化 するinit...メソッド( 指 定 イニシャライザ)を 実 装 しています さらに 二 次 イニシャライザを 定 義 し 継 承 したイニシャライザは 必 要 に 応 じてオーバーライドしています 図 6-2に 3つのクラスのイニシャライザとそれぞれの 関 係 を 示 します 図 6-2 二 次 イニシャライザと 指 定 イニシャライザの 関 係 Class A - (id)init super Class B inherits from - (id)init self - (id)initwithtitle: super Class C inherits from - (id)initwithtitle: self - (id)initwithtitle:date: 各 クラスの 指 定 イニシャライザは 最 も 幅 広 い 初 期 化 処 理 を 行 うイニシャライザであり サブクラス で 追 加 した 属 性 はここで 初 期 化 します 指 定 イニシャライザもやはりinit...メソッドであり super に 対 するメッセージの 形 で スーパークラスの 指 定 イニシャライザを 呼 び 出 します この 例 で クラ スCの 指 定 イニシャライザであるinitWithTitle:date:は そのスーパークラスBの 指 定 イニシャラ 43

44 オブジェクトの 初 期 化 複 数 のイニシャライザ 指 定 イニシャライザ イザであるinitWithTitle:を 呼 び 出 しています これはさらに クラスAのinitメソッドを 呼 び 出 します サブクラスを 定 義 する 際 には スーパークラスの 指 定 イニシャライザがどれであるかを 知 る ことが 重 要 です 指 定 イニシャライザはこのように superへのメッセージという 形 で 継 承 チェーンを 上 にたどります が 二 次 イニシャライザはselfへのメッセージという 形 で 当 該 クラスの 指 定 イニシャライザを 呼 び 出 します 二 次 イニシャライザの 中 には (この 例 のように) 継 承 したイニシャライザをオーバーラ イドしたものもあります クラスCではinitWithTitle:をオーバーライドし デフォルトの 日 付 を 渡 して 指 定 イニシャライザを 呼 び 出 しています 一 方 この 指 定 イニシャライザは クラスBの 指 定 イ ニシャライザ(オーバーライドする 元 のinitWithTitle:)を 呼 び 出 しています 同 じように initwithtitle:メッセージを 送 っても 送 り 先 オブジェクトが 属 するクラスがBかCかによって 実 際 に 起 動 されるメソッドの 実 装 は 異 なります 一 方 クラスCでinitWithTitle:をオーバーライドし ていないとすれば クラスCのインスタンスにメッセージを 送 っても 実 際 に 起 動 されるのはクラス Bの 実 装 です したがってCのインスタンスは 日 付 が 初 期 化 されず 不 完 全 な 状 態 になってしまいま す このように サブクラスを 定 義 する 際 には 継 承 したイニシャライザをすべて 適 切 に 取 り 扱 うこ とが 重 要 なのです 場 合 によっては スーパークラスの 指 定 イニシャライザだけで 充 分 であり サブクラス 側 で 別 に 指 定 イニシャライザを 実 装 する 必 要 がないこともあります また あるクラスの 指 定 イニシャライザが スーパークラスのそれをオーバーライドしたものであることもあります これは サブクラスで 独 自 のインスタンス 変 数 を 追 加 していない(あるいは 追 加 していても 明 示 的 な 初 期 化 が 必 要 ない)けれど も スーパークラスの 指 定 イニシャライザの 処 理 を サブクラス 側 で 補 う 必 要 がある という 状 況 で す 44

45 Model-View-Controllerパターン Model-View-Controller (MVC)は 非 常 に 古 くからあるデザインパターンです Smalltalkが 開 発 され た 時 代 以 降 さまざまな 変 形 が 生 まれてきました アプリケーション 全 体 のアーキテクチャに 関 わ る という 意 味 で 高 レベルのパターンであり アプリケーションの 中 で 担 う 役 割 に 応 じてオブジェク トを 分 類 します さらに 基 本 的 なパターンをいくつか 組 み 合 わせた 複 合 パターンであるとも 言 え ます オブジェクト 指 向 プログラムは MVCデザインパターンに 当 てはめることにより さまざまな 利 点 が 生 まれます このようなプログラムのオブジェクトは 再 利 用 性 に 優 れ インターフェイスもきちん と 定 義 されている 傾 向 があります プログラムは 一 般 に 要 求 の 変 化 に 適 応 しやすい すなわち そ うでないプログラムに 比 べて 拡 張 が 容 易 であると 言 えます さらに バインディング ドキュメント アーキテクチャ スクリプト 機 能 など Cocoaのさまざまな 技 術 やアーキテクチャがMVCを 基 盤 とし ているので カスタムオブジェクトもMVCで 定 義 された 何 らかの 役 割 を 担 う 必 要 があります MVCオブジェクトの 役 割 と 関 係 MVCデザインパターンでは モデル ビュー コントローラという3 種 類 のオブジェクト 群 を 考 えま す アプリケーションにおいてこの3 種 類 のオブジェクト 群 が 果 たすべき 役 割 と それぞれを 結 ぶ 通 信 路 を 定 義 しているのです アプリケーション 設 計 においては この3 種 類 それぞれに 該 当 するオブ ジェクトを 選 択 する(あるいはカスタムクラスを 作 成 する) という 重 要 な 手 順 があります 各 オブ ジェクト 群 は 概 念 上 の( 抽 象 的 な) 境 界 で 分 離 し この 境 界 を 越 えて 相 互 のやり 取 りを 行 うことに なります モデルオブジェクトはデータや 基 本 的 な 振 る 舞 いをカプセル 化 モデルオブジェクトは アプリケーションを 特 徴 づける 情 報 や 技 術 を 表 します アプリケーションが 扱 うデータを 保 持 し これを 操 作 するロジックを 定 義 しているのです 適 切 に 設 計 されたMVCアプリ ケーションでは 重 要 なデータをモデルオブジェクトにカプセル 化 しています アプリケーションの 永 続 的 な 状 態 を 構 成 するデータは ファイルに 保 存 するか データベースに 格 納 するかに 関 わらず アプリケーションに 読 み 込 んだ 後 はモデルオブジェクトの 管 理 下 に 置 かなければなりません ある 特 定 の 問 題 領 域 に 関 する 情 報 や 技 術 を 表 すものなので さまざまな 用 途 に 使 える 傾 向 があります 45

46 Model-View-Controllerパターン MVCオブジェクトの 役 割 と 関 係 理 論 上 モデルオブジェクトには これを 目 に 見 える 形 に 表 現 し 編 集 できるようにするユーザイン ターフェイスとの 間 に 明 示 的 な 接 続 がありません たとえば ( 住 所 録 アプリケーションの) 人 を 表 すモデルオブジェクトには 誕 生 日 を 格 納 しようと 考 えるでしょう モデルオブジェクト Person に 格 納 するデータとしてふさわしいと 言 えます しかし 書 式 文 字 列 その 他 日 付 の 表 現 方 法 に 関 す る 情 報 は 恐 らく 別 の 場 所 で 管 理 するべきです 現 実 には 分 離 する 方 法 が 常 に 最 善 とは 限 らず ある 程 度 柔 軟 に 適 応 する 余 地 があります しかし 一 般 に モデルオブジェクトは インターフェイスや 表 現 の 問 題 に 関 与 するべきではありません 例 外 扱 いすることが 妥 当 である 例 として 描 画 アプリケーションがあります モデルオブジェクトは 表 示 される 図 形 を 表 します 図 形 オブジェクトは 自 分 自 身 がどのように 描 画 されるか を 知 っていな ければ 意 味 がありません 目 に 見 える( 描 画 される) もの を 定 義 することが このオブジェクト の レゾンデートル( 存 在 意 義 ) であるからです しかしこの 場 合 でも 図 形 オブジェクトは ある 特 定 のビューに 描 画 されることを 前 提 としてはならず したがって 自 分 自 身 をどこに 描 画 するか という 情 報 は 管 理 しません 描 画 を 主 導 するビューオブジェクトに 自 分 自 身 を 描 画 するよう 依 頼 さ れる という 形 を 取 るべきなのです ビューオブジェクトは 情 報 をユーザ 向 けに 表 現 ビューオブジェクトは モデルが 表 すデータをどのように 表 示 し どのようにすればユーザが 編 集 で きるか その 方 法 を 知 っています 当 該 データを 保 存 する 方 法 については 責 任 を 負 いません(もちろ ん 実 際 にデータを 保 存 することが 決 してない という 意 味 ではありません 性 能 上 の 理 由 でデータ をキャッシュする などの 工 夫 をすることはあります) ビューオブジェクトに 表 示 するのは ある モデルオブジェクトの 一 部 だけであることも 全 体 であることもあります さらに 異 なる 種 類 のモ デルオブジェクトを 多 数 表 示 することも 可 能 です ビューにもさまざまな 変 種 があるのです ビューオブジェクトは 一 般 に 再 利 用 性 が 高 く さまざまな 設 定 が 可 能 です また アプリケーショ ンをまたがって 一 貫 性 を 与 えることもできます Cocoaの 場 合 AppKitフレームワークに 多 数 のビュー オブジェクトが 定 義 されており その 多 くはInterface Builderのライブラリとして 提 供 されています AppKitのビューオブジェクト たとえばNSButtonオブジェクトをさまざまな 用 途 に 再 利 用 することに より どのCocoaアプリケーションのボタンも 同 じように 振 る 舞 うことが 保 証 されます したがって アプリケーションをまたがって 外 観 や 振 る 舞 いの 一 貫 性 を 高 いレベルで 保 つことができるのです ビューはモデルを 正 しく 表 示 しなければなりません したがって 通 常 モデルに 変 化 があればそれ を 認 識 する 必 要 があります モデルオブジェクトは 特 定 のビューオブジェクトに 結 びついていないの で 変 化 した 旨 を 伝 える 汎 用 的 な 手 段 が 必 要 です 46

47 Model-View-Controllerパターン MVCオブジェクトの 役 割 と 関 係 コントローラオブジェクトはモデルをビューに 結 びつける コントローラオブジェクトは ビューオブジェクトとモデルオブジェクトの 仲 介 役 として 振 る 舞 いま す コントローラは 多 くの 場 合 ビューが 表 示 のために 必 要 なモデルオブジェクトにアクセスするた めの 手 段 となり また モデルの 状 態 変 化 をビューが 認 識 するための 導 管 として 動 作 します また アプリケーションのタスク 群 をセットアップし 調 整 することや ほかのオブジェクトのライフサイク ルを 管 理 することも 可 能 です Cocoaの 典 型 的 なMVC 設 計 では ユーザがビューオブジェクトを 介 して 値 の 入 力 や 選 択 を 行 うと そ の 内 容 がコントローラオブジェクトに 伝 わります コントローラオブジェクトは ユーザ 入 力 をアプ リケーション 特 有 のやり 方 で 解 釈 します そしてモデルオブジェクトに この 入 力 を 使 って 実 行 する べきこと( 値 を 追 加 する 現 行 レコードを 削 除 する など)を 指 示 し あるいは 該 当 するプロパティ の 値 を 変 更 するよう 指 示 します また 同 じユーザ 入 力 に 基 づき ビューオブジェクトに 対 して 外 観 や 振 る 舞 いを 変 えるよう 指 示 する(たとえば ボタンに 対 して 押 下 できない 状 態 にするよう 指 示 する)ことも 考 えられます 逆 にモデルオブジェクトの 状 態 が 変 化 した(たとえば データソースか ら 新 たにデータを 読 み 込 んだ など) 場 合 も 同 様 に その 内 容 がコントローラオブジェクトに 伝 わり ます コントローラオブジェクトはこれに 応 じて ビューオブジェクトに 対 し 表 示 を 更 新 するよう 指 示 します コントローラオブジェクトは 種 類 によって 再 利 用 性 が 高 いものと 低 いものがあります Cocoaの 各 種 のコントローラオブジェクト (48 ページ)に Cocoaに 組 み 込 まれた 各 種 のコントローラオブジェ クトを 説 明 します 役 割 の 兼 務 MVCの 役 割 を ひとつのオブジェクトが 兼 務 することもあります たとえばコントローラとビューの 役 割 を 兼 務 するオブジェクトはビューコントローラと 呼 びます 同 様 に モデルコントローラと 呼 ば れるオブジェクトもあります アプリケーションによっては このように 役 割 を 兼 務 するオブジェク トがあっても 妥 当 な 設 計 として 受 け 入 れられます モデルコントローラ は コントローラでありながら モデル 層 にも 関 与 するオブジェクトです これ はモデルを 所 有 しています 主 な 責 務 は モデルを 管 理 し ビューオブジェクトと 通 信 すること です 総 じて モデルに 適 用 されるアクションメソッドも 一 般 にモデルコントローラに 実 装 しま す ドキュメントアーキテクチャには このようなメソッドが 多 数 あります たとえばNSDocument オブジェクト(ドキュメントアーキテクチャの 中 核 )は ファイルの 保 存 に 関 するアクションメソッ ドを 自 動 的 に 処 理 します ビューコントローラは コントローラでありながら ビュー 層 にも 関 与 するオブジェクトです これ はインターフェイス(ビュー)を 所 有 しています 主 な 責 務 は インターフェイスを 管 理 し モ デルと 通 信 することです ビューに 表 示 されるデータに 関 わるアクションメソッドは 一 般 にビュー コントローラに 実 装 します ビューコントローラの 例 として NSWindowControllerオブジェクト (これもドキュメントアーキテクチャの 一 端 を 担 う)があります 47

48 Model-View-Controllerパターン Cocoaの 各 種 のコントローラオブジェクト MVCアプリケーションの 設 計 ガイドライン (52 ページ)に MVCの 役 割 を 兼 務 するオブジェクト に 関 する 設 計 上 のガイドラインをいくつか 示 します さらに 学 びたい 方 へ: Document-Based Applications Overview では 別 の 観 点 から モデ ルコントローラとビューコントローラの 違 いを 説 明 しています Cocoaの 各 種 のコントローラオブジェクト コントローラオブジェクトはモデルをビューに 結 びつける (47 ページ)では コントローラオブ ジェクトについて 抽 象 的 に 概 要 を 説 明 しました しかし 実 際 にははるかに 複 雑 です Cocoaには 大 き く 分 けて 仲 介 型 (mediating)と 調 整 型 (coordinating)という2 種 類 のコントローラオブジェクトが あります それぞれ 異 なるクラス 群 と 関 連 づけられており したがってその 振 る 舞 いも 違 います 仲 介 型 コントローラ は 一 般 に NSControllerクラスから 派 生 したオブジェクトです これはCocoa のバインディング 技 術 で 使 われます ビューオブジェクトとモデルオブジェクトの 間 を 仲 介 し デー タの 受 け 渡 しに 便 宜 を 図 ります iosにおける 注 意 事 項 : AppKitにはNSControllerとそのサブクラスが 実 装 されています こ ういったクラスやバインディング 技 術 は iosでは 利 用 できません 仲 介 型 コントローラは 既 製 のオブジェクトであることが 多 く Interface Builderライブラリからドラッ グ 操 作 により 追 加 できます 仲 介 型 コントローラの 設 定 により ビューオブジェクトとコントローラ オブジェクトのプロパティ 間 にバインディングを 確 立 し 次 いで コントローラのプロパティと モ デルオブジェクトのある 特 定 のプロパティとの 間 に バインディングを 確 立 します すると ビュー オブジェクトの 表 示 値 をユーザが 変 更 したとき 仲 介 型 コントローラを 介 して 自 動 的 に 新 しい 値 がモ デルオブジェクトに 伝 わり ストレージに 格 納 されるようになります モデルのプロパティ 値 が 変 化 したときも 同 様 に その 旨 がビューに 伝 わり 表 示 にも 反 映 されます 抽 象 クラスであるNSController と その 具 象 サブクラスであるNSObjectController NSArrayController NSUserDefaultsController NSTreeControllerには 変 更 を 確 定 または 破 棄 する 選 択 値 やプ レースホルダ 値 を 管 理 する などの 機 能 があります 調 整 型 コントローラ は 一 般 に NSWindowControllerまたはNSDocumentControllerのオブジェクト (AppKitでのみ 使 用 可 ) あるいはNSObjectのカスタムサブクラスのインスタンスです アプリケー ションにおけるその 役 割 は アプリケーション 全 体 またはその 一 部 (nibファイルから 展 開 (unarchive) したオブジェクトなど)の 機 能 を 高 所 から 見 渡 して 調 整 することです 調 整 型 コントローラは 次 の ようなサービスを 提 供 します デリゲートメッセージに 応 答 し 通 知 を 監 視 する 48

49 Model-View-Controllerパターン 複 合 デザインパターンとしてのMVC アクションメッセージに 応 答 する 所 有 するオブジェクトのライフサイクルを 管 理 する( 適 切 な 時 点 で 解 放 するなど) オブジェクト 間 の 接 続 を 確 立 するなどのセットアップタスクを 実 行 する NSWindowControllerクラスやNSDocumentControllerクラスは ドキュメントベースのアプリケー ションを 対 象 とするCocoaアーキテクチャの 一 部 を 成 します このクラスのインスタンスには 上 記 のサービスのいくつかについて デフォルトの 実 装 がなされています サブクラスを 作 成 し アプリ ケーション 特 有 の 振 る 舞 いを 実 装 することも 可 能 です NSWindowControllerオブジェクトは ド キュメントアーキテクチャを 基 盤 としないアプリケーションのウインドウ 管 理 にも 使 えます 調 整 型 コントローラは nibファイルにアーカイブされたオブジェクトを 所 有 することが 少 なくあり ません nibファイルの 外 に 位 置 する 調 整 型 コントローラが ファイル 所 有 者 としての 立 場 でそのオ ブジェクトを 管 理 するのです 調 整 型 コントローラが 所 有 するオブジェクトには 仲 介 型 コントロー ラや ウインドウオブジェクト ビューオブジェクトなどがあります 調 整 型 コントローラの ファ イル 所 有 者 としての 性 質 については 複 合 デザインパターンとしてのMVC (49 ページ)を 参 照 し てください NSObjectのカスタムサブクラスのインスタンスは 調 整 型 コントローラとしても 完 全 に 適 したもの になりえます このようなコントローラオブジェクトは 仲 介 型 としての 機 能 と 調 整 型 としての 機 能 を 併 せ 持 っています 仲 介 型 コントローラとして 振 る 舞 う 場 合 には ターゲットアクション アウト レット デリゲート 通 知 などの 機 構 を 使 って ビューオブジェクトとモデルオブジェクト 間 のデー タの 受 け 渡 しに 便 宜 を 図 ります もっとも グルーコードが 多 いという 傾 向 があるほか もっぱらア プリケーション 特 有 の 処 理 をするので 再 利 用 性 に 乏 しいオブジェクトと 言 えます さらに 学 びたい 方 へ: Cocoaのバインディング 技 術 について 詳 しくは Cocoa Bindings Programming Topics を 参 照 してください 複 合 デザインパターンとしてのMVC Model-View-Controller は より 基 本 的 なデザインパターンをいくつか 組 み 合 わせた 形 のデザイン パターンです 基 本 パターンどうしの 組 み 合 わせにより MVCアプリケーションを 特 徴 づける 機 能 の 分 割 や 通 信 経 路 を 定 義 しています しかし 従 来 型 のMVCは 組 み 合 わせる 基 本 パターンが 現 在 の Cocoaのそれとは 違 っていました その 違 いは 主 として コントローラオブジェクトやビューオブジェ クトに 与 える 役 割 に 関 するものです 当 初 の(Smalltalk 流 の) 考 え 方 では MVCはComposite Strategy Observerというパターンから 成 っ ていました 49

50 Model-View-Controllerパターン 複 合 デザインパターンとしてのMVC Composite:アプリケーションのビューオブジェクトは 実 際 には 入 れ 子 になったビューの 複 合 体 (composite)であり このビュー 群 が 協 調 して(ビュー 階 層 の 形 で) 動 作 します この 表 示 コ ンポーネントは ウインドウを 頂 点 とし その 下 にテーブルビューなどの 複 合 ビュー さらにそ の 下 にはボタンなどの 分 割 できないビューがあります ユーザ 入 力 や 画 面 表 示 の 処 理 は 複 合 体 を 構 成 するどのレベルでも 可 能 です Strategy:コントローラオブジェクトは いくつかのビューオブジェクトに 対 する 戦 略 (strategy) を 実 装 しています ビューオブジェクトの 機 能 は( 視 覚 的 ) 表 示 に 関 わる 範 囲 に 限 定 し イン ターフェイスの 振 る 舞 いが 当 該 アプリケーションにおいてはどのような 意 味 を 持 つか の 判 断 は すべてコントローラに 委 譲 します Observer:モデルオブジェクトは 自 分 自 身 と 直 接 的 な 関 わり 合 いがあるオブジェクト( 一 般 に ビューオブジェクト)の 状 態 が 変 化 すると その 通 知 を 受 け 取 ります 従 来 型 のComposite-Strategy-Observerパターンは 図 7-1に 示 すように 連 携 して 動 作 します 複 合 体 の 階 層 のあるレベルで ユーザがビューを 操 作 すると イベントが 生 成 されます コントローラオブ ジェクトはイベントを 受 け 取 り アプリケーション 特 有 の 方 法 で 解 釈 します(すなわち 戦 略 を 適 用 します) 戦 略 には (メッセージを 介 して)モデルオブジェクトに 状 態 を 変 えるよう 要 求 するも の ( 複 合 体 の 階 層 のあるレベルで)ビューオブジェクトに 振 る 舞 いや 外 観 を 変 えるよう 要 求 するも のがあります 一 方 モデルオブジェクトは 状 態 が 変 化 すると オブザーバとして 登 録 されている オブジェクトすべてにその 旨 を 通 知 します オブザーバがビューオブジェクトである 場 合 は 通 知 を 受 けて 外 観 を 変 えることも 考 えられます 図 7-1 複 合 パターンとしてのMVC( 従 来 型 ) Strategy User action Controller Update Composite View Update Notify Model Observer Get changed state Cocoaにおける 複 合 パターンとしてのMVCも ある 程 度 これと 似 ています 実 際 図 7-1のようにア プリケーションを 構 築 することも まったく 問 題 ありません バインディング 技 術 を 使 うと ビュー がモデルオブジェクトを 直 接 監 視 し 状 態 変 化 に 応 じて 通 知 を 受 け 取 る 形 のCocoa MVCアプリケーショ ンを 容 易 に 構 築 できます しかしこの 設 計 には 理 論 上 の 問 題 があります ビューやモデルは アプ リケーションでも 特 に 再 利 用 性 の 高 いオブジェクトでなければなりません ビューオブジェクトは オペレーティングシステムやその 上 で 動 作 するアプリケーションの look and feel( 外 観 ) を 表 し ます 外 観 や 振 る 舞 いの 一 貫 性 が 重 要 であり 再 利 用 性 が 高 いことが 求 められます 一 方 モデルオ 50

51 Model-View-Controllerパターン 複 合 デザインパターンとしてのMVC ブジェクトはその 性 質 上 問 題 領 域 に 対 応 するデータをカプセル 化 し そのデータに 対 する 処 理 を 行 います 設 計 の 観 点 からは 再 利 用 性 を 高 めるためにも モデルとビューを 完 全 に 分 離 することが 重 要 なのです 多 くのCocoaアプリケーションでは モデルオブジェクトの 状 態 が 変 化 すると その 通 知 はコントロー ラオブジェクトを 経 由 してビューオブジェクトに 伝 わります 図 7-2にこの 様 子 を 示 します 2つの 基 本 的 なデザインパターンが 関 与 していますが よりすっきりとしています 図 7-2 複 合 パターンとしてのMVC(Cocoa) User action Mediator Strategy Controller Update View Update Notify Model Command Composite Observer この 複 合 デザインパターンでは コントローラオブジェクトはMediatorパターンとStrategyパターンを 包 含 しています モデルとビューの 間 でやり 取 りされるデータフローを 両 方 向 とも 仲 介 していま す モデルの 状 態 変 化 はコントローラオブジェクトを 経 由 してビューオブジェクトに 伝 わります さ らに ビューオブジェクトには ターゲットアクション 機 構 の 実 装 という 形 で Commandパターン も 含 まれています 注 意 : ターゲットアクション は ビューオブジェクトがユーザの 入 力 や 選 択 を 通 知 する ための 機 構 であり 調 整 型 仲 介 型 のどちらのコントローラオブジェクトにも 実 装 できま す しかしこの 機 構 の 設 計 は コントローラの 型 によって 異 なります 調 整 型 コントローラ の 場 合 Interface Builder 上 でビューオブジェクトをそのターゲット(コントローラオブジェ クト)に 接 続 し 所 定 のシグニチャに 従 って 実 装 したアクションセレクタを 指 定 します ウ インドウのデリゲートやグローバルアプリケーションオブジェクトが 利 用 できるので レス ポンダチェーンに 組 み 込 むことも 可 能 です 一 方 仲 介 型 コントローラに 使 われるバイン ディング 機 構 も ビューオブジェクトをターゲットに 接 続 するものですが そのアクション は 引 数 の 個 数 や 型 は 自 由 です ただしレスポンダチェーンに 組 み 込 むことはできません 図 7-2に 示 した 改 良 型 の 複 合 デザインパターンは 特 にこれがMediatorデザインパターンに 基 づいて いる 実 用 的 にも 理 論 的 にも 長 所 があります 仲 介 型 コントローラはNSControllerの 具 象 サブクラ スから 派 生 したもので Mediatorパターンを 実 装 しているだけでなく 選 択 値 やプレースホルダ 値 の 管 理 など アプリケーションにとって 役 に 立 つさまざまな 機 能 を 提 供 します さらに バインディン 51

52 Model-View-Controllerパターン MVCアプリケーションの 設 計 ガイドライン グ 技 術 を 使 わない 場 合 でも ビューオブジェクトはCocoa 通 知 センターなどの 機 構 を 使 って モデル オブジェクトから 通 知 を 受 け 取 ることができます しかしそのためには ビューのサブクラスを 別 途 作 成 して モデルオブジェクトがポストする 通 知 に 関 する 処 理 を 追 加 しなければなりません 適 切 に 設 計 されたCocoa MVCアプリケーションでは 多 くの 場 合 調 整 型 コントローラオブジェクト が 仲 介 型 コントローラを 所 有 し これはnibファイルにアーカイブされています 図 7-3に この2 種 類 のコントローラオブジェクトの 関 係 を 示 します 図 7-3 nibファイルの 所 有 者 としてこれを 管 理 する 調 整 型 コントローラ Nib file View Coordinating Controller Owns Data flow Mediating Controller Data flow Model MVCアプリケーションの 設 計 ガイドライン 以 下 アプリケーションの 設 計 においてModel-View-Controllerを 検 討 する 際 のガイドラインをいくつ か 示 します NSObjectのカスタムサブクラスのインスタンスを 仲 介 型 コントローラとして 使 うことも 可 能 です が そのために 必 要 な 処 理 を すべて 独 自 に 実 装 する 必 要 はありません Cocoaバインディング 技 術 を 想 定 して 設 計 された 既 製 のNSControllerオブジェクトを 使 うとよいでしょう 具 体 的 には NSControllerの 具 象 サブクラスである NSObjectController NSArrayController NSUserDefaultsController NSTreeControllerのいずれか またはそのカスタムサブクラス のインスタンスを 使 ってください 52

53 Model-View-Controllerパターン MVCアプリケーションの 設 計 ガイドライン しかし アプリケーションが 非 常 に 単 純 であり 若 干 のグルーコードを 記 述 するだけで アウト レットやターゲットアクションを 使 って 仲 介 役 としての 振 る 舞 いを 実 装 できるのであれば NSObjectのカスタムサブクラスのインスタンスを 仲 介 型 コントローラとして 使 っても 構 いませ ん NSObjectのカスタムサブクラスでは 仲 介 型 コントローラをNSControllerのように キー 値 コーディング キー 値 監 視 エディタプロトコルを 用 いて 実 装 することも 可 能 です MVCの 役 割 をひとつのオブジェクトに 兼 務 させることもできなくはありませんが 一 般 には 役 割 を 明 確 に 分 割 する 戦 略 の 方 が 優 れています こうすることにより オブジェクトの 再 利 用 性 や オブジェクトが 使 われているプログラムの 拡 張 性 が 高 まります MVCの 役 割 をひとつのクラ スに 兼 務 させる 場 合 も 当 該 クラスの 中 心 的 な 役 割 を 決 めておくべきです 同 じ 実 装 ファイルを ( 保 守 性 を 高 めるため)カテゴリ 分 けすることにより クラスを 拡 張 してそれ 以 外 の 役 割 も 担 え るようにしてください MVCアプリケーションの 設 計 においては ( 少 なくとも 理 論 的 には) 再 利 用 が 可 能 なオブジェク トを できるだけ 多 くすることを 目 標 としてください 特 にビューオブジェクトやモデルオブ ジェクトは 再 利 用 性 が 高 いものでなければなりません( 既 製 の 仲 介 型 コントローラオブジェク トは もちろん 再 利 用 可 能 です) アプリケーション 固 有 の 振 る 舞 いは できるだけコントロー ラオブジェクトに 集 約 するとよいでしょう ビューがモデルを 直 接 監 視 して 状 態 変 化 を 検 出 することも 可 能 ではありますが できるだけその ような 構 成 にはしないでください ビューオブジェクトは 常 に 仲 介 型 コントローラを 経 由 し て モデルオブジェクトの 状 態 変 化 を 知 るようにするべきです その 理 由 は2つあります バインディング 機 構 を 使 って ビューオブジェクトが 直 接 モデルオブジェクトのプロパティ を 監 視 する 構 成 にすると NSControllerやそのサブクラスの 長 所 たる 機 能 ( 選 択 やプレース ホルダの 管 理 変 更 を 確 定 / 破 棄 する 機 能 など)を 活 用 できません バインディング 機 構 を 使 わない 場 合 既 存 のビュークラスのサブクラスを 作 って モデルオ ブジェクトがポストする 変 更 通 知 を 監 視 できるようにする 必 要 があります アプリケーションを 構 成 するクラス 間 のコード 依 存 性 をできるだけ 制 限 してください ほかのク ラスに 対 する 依 存 性 が 大 きいほど 再 利 用 性 は 損 なわれます 具 体 的 なガイドラインは 関 与 す る2つのクラスの MVCパターンにおける 役 割 によって 異 なります ビュークラスは モデルクラスに 依 存 するべきではありません(もっとも 一 部 のカスタム ビューではこれが 避 けられないこともあります) ビュークラスは 仲 介 型 コントローラクラスに 依 存 するべきではありません モデルクラスは ほかのモデルクラス 以 外 に 依 存 するべきではありません 仲 介 型 コントローラクラスは モデルクラスに 依 存 するべきではありません(ただし ビュー と 同 様 カスタムコントローラクラスではこれが 必 要 な 場 合 もあります) 仲 介 型 コントローラクラスは ビュークラスや 調 整 型 コントローラクラスに 依 存 するべきで はありません 調 整 型 コントローラクラスは MVCにおけるあらゆる 役 割 のクラスに 依 存 します 53

54 Model-View-Controllerパターン Cocoa(Mac OS X)におけるModel-View-Controller プログラミング 上 のある 問 題 を 解 決 するアーキテクチャをCocoaが 提 供 しており これがMVCの 役 割 をある 特 定 の 種 類 のオブジェクトに 割 り 当 てているならば そのアーキテクチャに 従 ってく ださい こうすればプロジェクトの 編 成 がはるかに 容 易 になります たとえばドキュメントアー キテクチャには NSDocumentオブジェクト(nibファイルにアーカイブされるモデルコントロー ラ)をファイルの 所 有 者 として 設 定 する Xcodeプロジェクトのテンプレートがあります Cocoa(Mac OS X)におけるModel-View-Controller Model-View-Controllerデザインパターンは Cocoaのさまざまな 機 構 や 技 術 の 基 盤 となっています し たがって オブジェクト 指 向 設 計 におけるMVCの 重 要 性 は アプリケーションの 再 利 用 性 や 拡 張 性 を 高 めることだけにとどまりません アプリケーション 自 身 もMVCパターンに 従 っていれば MVCベー スであるCocoaの 技 術 を 組 み 込 んだとき その 効 果 をより 大 きく 発 揮 できることになります MVCに 従 って 適 切 に 役 割 を 分 割 していれば こういった 技 術 を 取 り 入 れることに 特 段 の 困 難 はないはずで す 逆 に 分 割 がうまくいっていなければ かなりの 作 業 を 強 いられることになるでしょう Mac OS XのCocoaには Model-View-Controllerを 基 盤 とする 次 のようなアーキテクチャ 機 構 技 術 が 組 み 込 まれています ドキュメントアーキテクチャ このアーキテクチャのもとでは ドキュメントベースのアプリ ケーションは 全 体 を 制 御 するコントローラオブジェクト(NSDocumentController) 各 ド キュメントウインドウのコントローラオブジェクト(NSWindowController) 各 ドキュメント についてコントローラとモデルの 役 割 を 兼 務 するオブジェクト(NSDocument)から 成 ります バインディング MVCはCocoaにおけるバインディング 技 術 の 中 核 です 抽 象 クラスNSController の 具 象 サブクラスとして 既 製 のコントローラオブジェクトがあり ビューオブジェクトと 適 切 に 設 計 されたモデルオブジェクトとの 間 に バインディングを 確 立 するよう 設 定 できます アプリケーションのスクリプト 制 御 方 式 アプリケーションをスクリプトで 制 御 できるようにす るためには MVCデザインパターンに 従 うだけでなく モデルオブジェクトも 適 切 に 設 計 する 必 要 があります スクリプトコマンドのうち アプリケーションの 状 態 にアクセスしたり ある 動 作 を 要 求 したりするものは 一 般 に モデルオブジェクトまたはコントローラオブジェクトに 送 信 されます Core Data Core Dataフレームワークは モデルオブジェクト 間 のグラフ( 構 造 )を 管 理 し これ を 永 続 ストアに 格 納 (およびここから 検 索 )することにより オブジェクトの 永 続 性 を 保 証 しま す Core DataはCocoaバインディング 技 術 に 緊 密 に 統 合 されています MVCもオブジェクトモ デリングデザインパターンも Core Dataアーキテクチャを 決 定 づける 要 素 です Undo Undoアーキテクチャでもモデルオブジェクトは 中 心 的 な 役 割 を 担 います 多 くの 場 合 モデルオブジェクトのプリミティブメソッド( 通 常 はアクセサメソッド)に 取 り 消 し/ 再 実 行 の 処 理 を 実 装 します アクションのビュー/コントローラオブジェクトもこの 処 理 に 関 与 します た 54

55 Model-View-Controllerパターン Cocoa(Mac OS X)におけるModel-View-Controller とえば 当 該 オブジェクトに 取 り 消 し/ 再 実 行 の 機 能 を 起 動 するメニュー 項 目 に 表 示 する 文 字 列 を 管 理 させる あるいはテキストビューで 選 択 した 内 容 を 取 り 消 せるようにする などが 考 えら れます 55

56 オブジェクトモデリング この 章 では オブジェクトモデリングやキー 値 コーディング(key-value coding)に 関 する 用 語 を 説 明 し 例 を 示 します いずれもCocoaバインディングやCore Dataフレームワークに 特 有 の 概 念 です キー パス(key path) などの 用 語 を 理 解 することが この 技 術 を 効 果 的 に 使 うための 鍵 となります オブ ジェクト 指 向 設 計 やキー 値 コーディングが 初 めてという 方 は ぜひお 読 みください Core Dataフレームワークを 利 用 するためには モデルオブジェクトを ビューやコントローラに 依 存 しない 形 で 記 述 する 手 段 が 必 要 です 再 利 用 性 に 優 れた 設 計 では ビューやコントローラがモデルの プロパティにアクセスし しかも 相 互 に 依 存 関 係 が 生 じないような 手 段 がなければなりません Core Dataフレームワークはこの 課 題 に 対 処 するため データベース 技 術 特 に エンティティ-リレーショ ン( 実 体 - 関 連 entity-relationship) モデルの 考 え 方 や 用 語 を 借 用 しています エンティティ-リレーション モデルはオブジェクトの 表 現 方 法 のひとつで データソースのデー タ 構 造 を オブジェクト 指 向 システムのオブジェクトに 対 応 づけて 記 述 するためによく 使 われます これはCocoa 独 自 のものではありません データベースの 分 野 では 広 く 普 及 しており その 規 則 や 用 語 もさまざまな 文 献 に 載 っています オブジェクトをデータソースに 格 納 し ここから 検 索 する 処 理 の 記 述 にも 便 利 な 表 現 方 法 です 実 際 のデータソースは データベース ファイル ウェブサービス など 永 続 ストアであれば 何 であっても 構 いません データソースの 種 類 には 依 存 しないので あら ゆる 種 類 のオブジェクト およびほかのオブジェクトとの 関 係 を 表 現 するために 使 えます エンティティ-リレーション モデルでは データを 保 持 するオブジェクトをエンティティ(entities) その 構 成 要 素 をアトリビュート(attributes) データを 保 持 するほかのオブジェクトのへ 参 照 をリレー ション(relationships) と 呼 びます アトリビュートとリレーションを 併 せた 概 念 がプロパティ(properties) です この3つの 単 純 な 構 成 要 素 すなわち エンティティ アトリビュート リレーションを 組 み 合 わせて いくらでも 複 雑 なシステムをモデル 化 できます Cocoaでは 従 来 型 の エンティティ-リレーション モデルの 規 則 を 若 干 修 正 して 使 い ここではオ ブジェクトモデリングと 呼 びます オブジェクトモデリングは 特 に Model-View-Controller(MVC) デザインパターンでモデルオブジェクトを 表 現 する 場 合 に 有 用 です これは 驚 くようなことではあり ません どんなに 単 純 なCocoaアプリケーションであっても モデルは 一 般 に 永 続 的 である すなわ ち ファイルなどの データ 収 容 庫 に 格 納 されるからです 56

57 オブジェクトモデリング エンティティ エンティティ エンティティとはモデルオブジェクトのことです MVCデザインパターンで 言 うモデルオブジェクト とは アプリケーションを 構 成 するオブジェクトのうち 所 定 のデータをカプセル 化 し 当 該 データ を 操 作 する 手 段 を 提 供 するもののことです データは 一 般 に 永 続 的 ですが それよりも 重 要 なのは モデルオブジェクトがデータの 表 示 方 法 に 依 存 しないことです たとえば モデルオブジェクトを 構 造 化 したコレクション(オブジェクトモデル)の 形 で 企 業 の 顧 客 ベース 書 籍 を 集 めた 図 書 館 コンピュータを 集 めたネットワークなどを 表 現 できます 図 書 館 の 本 にはそれぞれ 書 名 ISBN 番 号 著 作 権 表 示 の 日 付 などのアトリビュートや 著 者 図 書 館 利 用 者 などほかのオブジェクトとのリレーションが 設 定 されます 理 論 上 構 成 する 各 部 分 を 識 別 できる 体 系 は オブジェクトモデルとして 表 現 できます 図 8-1に 例 として 従 業 員 管 理 アプリケーションのオブジェクトモデルを 示 します このモデルで は Departmentが 部 署 Employeeが 従 業 員 を 表 します 図 8-1 従 業 員 管 理 アプリケーションのオブジェクト 図 Department name budget Employee firstname lastname salary アトリビュート アトリビュートは エンティティの 構 造 のうち データを 含 むものを 表 します オブジェクトのアト リビュートとしては スカラ(integer float doubleの 値 )などの 単 純 な 値 もありますが Cの 構 造 体 (char 値 の 配 列 NSPoint 構 造 体 など)や プリミティブクラス(CocoaのNSNumber NSData NSColorなど)のインスタンスであることもあります NSColorのような 不 変 オブジェクトも 通 常 はアトリビュートと 見 なします(なお Core Dataが 本 来 サポートするのは NSAttributeDescription Class Reference に 示 したように ごく 限 られたアトリビュート 型 だけです しかし Core Data Programming Guide の Non-Standard Persistent Attributes に 示 すように 標 準 以 外 のアトリビュート 型 を 追 加 することも 可 能 です) 57

58 オブジェクトモデリング リレーション Cocoaでは アトリビュートは 一 般 に モデルのインスタンス 変 数 やアクセサメソッドに 対 応 します たとえばEmployeeには firstname lastname salaryなどのインスタンス 変 数 があります 従 業 員 管 理 アプリケーションには Employeeオブジェクトおよびそのアトリビュートのいくつかを 表 示 す る テーブルビューを 実 装 するかも 知 れません( 図 8-2を 参 照 ) 表 の 各 行 はEmployeeのインスタン スに 各 列 はEmployeeのアトリビュートに 対 応 します 図 8-2 従 業 員 のテーブルビュー リレーション モデルのプロパティにはアトリビュートのほかに ほかのオブジェクトとのリレーションを 表 すもの もあります アプリケーションは 一 般 に いくつかのクラスを 組 み 合 わせてモデルを 表 します 実 行 時 に 現 れるオブジェクトモデルは 関 連 するオブジェクトの 集 まりであって これがオブジェクトグ ラフを 構 成 します これは 一 般 に 永 続 的 オブジェクトです すなわち ユーザはこれを 生 成 した 後 消 えてしまわないよう アプリケーションを 終 了 する 前 に 何 らかのデータコンテナやファイルに 保 存 します(ドキュメントベースのアプリケーションはその 典 型 的 な 例 ) モデルオブジェクト 間 のリ レーションを 実 行 時 にたどることにより 関 連 するオブジェクトのプロパティにもアクセスできま す たとえば 従 業 員 管 理 アプリケーションでは 従 業 員 と 所 属 する 部 署 とのリレーション 従 業 員 とその 上 長 とのリレーションがあります 上 長 も 従 業 員 なので 従 業 員 - 上 長 のリレーションは 反 射 的 リレーション(reflexive relationship) すなわち あるエンティティから 同 じエンティティへのリレー ションになっています リレーションはその 性 質 上 両 方 向 であるため 少 なくとも 概 念 的 には 部 署 とそこに 属 する 従 業 員 とのリレーション 従 業 員 とその 部 下 とのリレーションもあります 図 8-3 (59 ページ)に DepartmentとEmployeeのリレーション およびEmployeeの 反 射 的 リレーションを 示 します この 例 で エンティティDepartmentのリレーション employees は エンティティEmployeeのリレーショ ン department の 逆 に 当 たります しかし リレーションを 一 方 向 にしかたどれない すなわち 逆 方 向 のリレーションはない ということもありえます たとえば ある 部 署 にどの 従 業 員 が 属 して 58

59 オブジェクトモデリング リレーション いるか を 調 べる 必 要 がないのであれば このリレーションはモデル 化 しなくても 構 いません( 一 般 論 としてはそうなのですが Core Dataでは Cocoaの 一 般 的 なオブジェクトモデリングに 制 約 を 追 加 して 原 則 として 逆 方 向 のリレーションもモデル 化 することとしています) 図 8-3 従 業 員 管 理 アプリケーションに 現 れる リレーション Department name budget Employee department employees firstname manager lastname salary directreports リレーションの 基 数 (cardinality)と 所 有 関 係 (Ownership) リレーションには 基 数 を 設 定 できます これは リレーションで 結 ばれる 先 に( 少 なくとも 潜 在 的 に)いくつのオブジェクトがあるか を 表 します 関 係 先 オブジェクトが 常 に1つであれば これを 対 1リレーション(to-one releaionship) と 呼 びます 一 方 関 係 先 オブジェクトが 複 数 であっても 構 わな い 場 合 は 対 多 リレーション(to-many relationship) と 言 います リレーションには 必 須 (mandatory)か 任 意 (optional)かという 区 別 もあります 必 須 のリレーションと は 関 係 先 を 必 ず 設 定 しなければならないリレーションのことです たとえば 従 業 員 は 全 員 どこか の 部 署 に 属 しなければなりません 一 方 任 意 のリレーションとは 文 字 通 り 関 係 先 がなくてもよ いリレーションのことです たとえば 直 属 の 部 下 がいない 従 業 員 もいます したがって 図 8-4 (59 ページ)に 示 したdirectReportsは 任 意 のリレーションということになります 基 数 の 範 囲 を 指 定 することも 可 能 です 任 意 の 対 1リレーションは 基 数 の 範 囲 が0 1ということに なります また ある 従 業 員 の 部 下 の 人 数 は どのような 値 にもなりえますが 0 15というように 下 限 と 上 限 を 設 定 することも 考 えられます( 任 意 の 対 多 リレーションの 例 ) 図 8-4に 従 業 員 管 理 アプリケーションに 現 れるリレーションの 基 数 を 示 します EmployeeとDepartment の 間 には 必 須 の 対 1リレーションがあります 従 業 員 はいずれか1つの 部 署 に 属 し 複 数 の 部 署 に 属 す ることはありません DepartmentとEmployeeの 間 には 任 意 の 対 多 リレーションがあります( * で 表 示 ) 従 業 員 と 上 長 との 関 係 は 任 意 の 対 1リレーションです( 0-1 で 表 示 ) 最 上 位 の 従 業 員 に 上 長 はいません 図 8-4 リレーションの 基 数 Department name budget Employee 1 department employees * firstname 0..1 manager lastname salary * directreports 59

60 オブジェクトモデリング プロパティへのアクセス リレーションで 結 ばれた 先 のオブジェクトとの 間 に 所 有 関 係 がある 場 合 と そうでない(ほかのオブ ジェクトと 共 有 する) 場 合 があることにも 注 意 してください プロパティへのアクセス モデル ビュー コントローラがそれぞれ 独 立 していても 動 作 するためには モデルの 実 装 に 依 存 し ない 方 法 で プロパティにアクセスできるようにする 必 要 があります これを 達 成 するために キー と 値 の 組 を 考 えます キー モデルのプロパティは 簡 単 なキーを 使 って 指 定 します 多 くの 場 合 これは 文 字 列 です ビューやコ ントローラは キーを 使 って 該 当 するアトリビュートの 値 を 検 索 します このように 設 計 すれば ア トリビュートそのものにデータが 収 容 されていなくても 構 わない すなわち 間 接 的 に 値 を 取 得 また は 導 出 してもよいことになります キー 値 コーディング(key-value coding)とは この 検 索 を 行 う 機 構 のことです オブジェクトのプロ パティに 間 接 的 に そして 状 況 によっては 自 動 的 に アクセスすることができます キー 値 コーディ ングでは オブジェクトのプロパティ( 一 般 にインスタンス 変 数 またはアクセサメソッド)の 名 前 を キーとして 使 い その 値 にアクセスします たとえばDepartmentオブジェクトの 名 前 は nameというキーで 取 得 します Departmentオブジェクト にnameというインスタンス 変 数 またはメソッドがあれば キーに 対 応 する 値 が 返 されます(どちらも なければエラー) 同 様 にEmployeeのアトリビュートも firstname lastname salaryなどといっ たキーを 使 って 取 得 できます 値 アトリビュートをひとつ 固 定 すると その 値 はどのエンティティでもすべて 同 じデータ 型 です アト リビュートのデータ 型 は 対 応 するインスタンス 変 数 の 宣 言 で またはアクセサメソッドの 戻 り 値 の 型 として 指 定 します たとえば Departmentオブジェクトのnameアトリビュートのデータ 型 は Objective-CのNSStringオブジェクトである というようになります キー 値 コーディングにより 返 されるのは 常 にオブジェクト 値 であることに 注 意 してください アク セサメソッドの 戻 り 値 型 やインスタンス 変 数 の 型 がオブジェクトでない 場 合 は NSNumberやNSValue のオブジェクトを 生 成 し これに 値 を 設 定 して 返 すようになっています たとえば Departmentの nameアトリビュートがnsstring 型 であれば キー 値 コーディングを 適 用 したとき Departmentオブ ジェクトのnameキーに 対 して 返 されるのはNSStringオブジェクトです 一 方 Departmentのbudget アトリビュートがfloat 型 であれば Departmentオブジェクトのbudgetキーに 対 して 返 されるのは NSNumberオブジェクトです 60

61 オブジェクトモデリング プロパティへのアクセス キー 値 コーディングを 使 って 値 を 設 定 する 場 合 も 同 様 に 対 応 するアクセサメソッドやインスタンス 変 数 によって 決 まるデータ 型 がオブジェクトでなければ 渡 されたオブジェクトから -type Value メソッドを 使 って 値 を 抽 出 し これを 設 定 するようになっています 対 1リレーションの 値 は 関 係 先 のオブジェクトです たとえば Employeeオブジェクトのdepartment プロパティの 値 はDepartmentオブジェクトです 対 多 リレーションの 値 はコレクションオブジェクト です コレクションの 実 装 方 法 には 集 合 と 配 列 の2 通 りがあります Core Dataを 使 っている 場 合 は 集 合 そうでなければ 一 般 に 配 列 で 表 され いずれの 場 合 も 関 係 先 のオブジェクトを 集 めたものにな ります たとえば Departmentオブジェクトのemployeesプロパティの 値 は 当 該 部 署 に 属 する Employeeオブジェクトのコレクションです 図 8-5に 従 業 員 管 理 アプリケーションのオブジェクト グラフの 例 を 示 します 図 8-5 従 業 員 管 理 アプリケーションのオブジェクトグラフ Employee Department name: "Marketing" budget: employees firstname: "Toni" lastname: "Lau" salary: 7000 manager department directreports Collection Collection Employee firstname: "Joe" lastname: "Jackson" salary: 5000 manager department directreports キーパス キーパスはドット 区 切 りでキーを 連 結 した 文 字 列 で オブジェクトのプロパティをこの 順 序 でたどる 旨 を 表 します 第 1のキーのプロパティは 関 係 先 のオブジェクトによって 決 まり それ 以 降 のキーは 直 前 のプロパティに 関 係 するものとして 評 価 されます キーパスを 使 えば モデルの 実 装 とは 独 立 に 関 連 するオブジェクトのプロパティを 指 定 できます オブジェクトグラフをたどって 関 連 するオ ブジェクトのアトリビュートに 到 るパスを いくらでも 深 くまで 指 定 できます 61

62 オブジェクトモデリング プロパティへのアクセス キー 値 コーディングの 機 構 は 与 えられたキーパスの 値 を キーと 値 の 組 と 同 じようにして 検 索 する 処 理 を 実 装 したものです たとえば 従 業 員 管 理 アプリケーションで Employeeオブジェクトが 属 する Departmentの 名 前 は department.nameというキーパスを 使 ってアクセスできます ここで departmentはemployeeのリレーション nameはdepartmentのアトリビュートです 関 係 先 エンティ ティのアトリビュートを 表 示 するような 場 合 に キーパスは 有 用 です たとえば 図 8-6のような 従 業 員 のテーブルビューには 従 業 員 が 属 する 部 署 オブジェクトの 名 前 が 表 示 されます 部 署 オブジェ クトそのものではありません Department 列 の 値 には Cocoaバインディングを 使 って 表 示 さ れる 配 列 の 要 素 であるEmployeeオブジェクトの department.nameがバインドされています 図 8-6 従 業 員 のテーブルビューに 部 署 名 が 表 示 されている 様 子 キーパスに 現 れるリレーションすべてに 値 があるとは 限 りません たとえば ある 従 業 員 がCEOであ れば そのmanagerリレーションはnilとなります このような 場 合 でもキー 値 コーディングの 機 構 は 破 綻 しません パスをたどるのをやめて nilなどの 適 切 な 値 を 返 すだけです 62