デザインパターン入門

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みそらめいこ
5 years ago
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1 続々デザインパターン入門講師 : 木内靖彦

2 デザインパターンとメモリ

3 はじめにデザインパターン書道のお手本のようなもの字ではなくプログラムのお手本お手本を知っているといいプログラムが書ける保守性汎用性が高い = いじりやすい使いまわしやすい経験がたくさんなくてもだいじょうぶ

4 大別すると 3 つ GoF が 1995 年に 23 パターン提唱生成に関するパターン効率のよいインスタンス生成処理構造に関するパターン効率のよいクラス構成振る舞いに関するパターン効率のよい処理のさせ方

5 生成に関するパターン Singleton パターン 1 つで済むインスタンスは 1 つしか作らない FlyWeight パターン作ったインスタンスはプールしておいて使いまわすメモリのムダな消費をおさえる!

6 メモリの消費をおさえる? メモリとは? いつ消費される? おさえないとどうなる? まずはパソコンの内部を見てみよう!

7 パソコンの内部ハコの中には次のものが入っているマザーボードメモリ CPU ハードディスク CD/DVDドライブその他

8 パソコンの内部 ( 図 ) CPU= 思考メモリ = 記憶 HDD= ノート CD= 本

9 パソコンの内部 ( 写真 ) DELL Inspiron531S

10 パソコンの内部 ( 写真 2)

11 データはメモリに記憶されるデータはメモリに記憶 ( 保持 ) される例計算結果の値生成結果の文字列フィールドに値をつめこんでいるインスタンス

12 メモリへの記憶と二進数コンピュータは文字や数字は分からない機械に十進数を扱わせるのは難しい二進数を使用電気の有無で 0 1 を表現内部では全て二進数で表現表示時に十進数や文字に変換表示

13 二進数とは? 私たちが普段使っているのは十進数 10を超すごとに位上がりする 3+7=10, = 20, = 200 コンピュータが使っているのは二進数 2を超すごとに位上がりする = 10, = 20 10はイチゼロと読む

14 メモリとその使われ方 (1) コンピュータで OS とアプリケーション A, アプリケーション B, アプリケーション C が動作している様子それぞれがメモリを使用している C の消費大

15 メモリの使われ方 (2) ABCDEFG という文字列を保持するプログラムメモリに格納されるイメージは以下メモリは 1 文字分のデータが入る領域がいくつも集まって出来ているその中の 1 部にこのように収まる

16 メモリの使われ方 (3) コンピュータは文字を直接は知らない文字も数値で保持 A は 65 B は 66 として保持だから本当のイメージは下図

17 メモリの使われ方 (4) 66 や 67 は十進数厳密に言うならば実態どおりのイメージは下図

18 Out of Memory ゲジゲジの中に 0 1 を表現する電気の有無がつまっている当然限りがあるメモリが不足すると何も記憶できなくなるプログラムが動かなくなる Out of Memory だから無駄遣いはよくない

19 スペックが上がってもメモリを沢山つめば無駄遣いしても平気? 答えは NO 複数のソフトを同時に動かしにくくなる動作が重くなる足りないメモリをなんとかしようとコンピュータがもがく重くなる

20 スペックがあげられないことも組み込みシステム限られたリソース ( コンピュータ資源 ) でやりくり無駄遣いなどできないスマートフォンアプリ無駄なプログラムは電池を消耗ユーザに好まれない

21 メモリの消費をおさえるには無駄な処理を書かない無駄なデータを保持しない無駄なタイミングで変数宣言をしない無駄なインスタンスを作らない

22 メモリが消費される様を見る

23 結果文字数と使用メモリ当然長いほど消費大 KB= キロバイト 1 バイト = 半角 1 文字

24 実際に動かしてみましょう FlyWeight パターンで比較前回と違いインスタンスに長大な文字列を持たせるインスタンスをムダに作ることがいかにムダにメモリを消費するか確認

25 実行結果普通にインスタンスを作っていると FlyWeight だと

26 知らず知らずのうちに使っているデザインパターン

27 テンプレートとはなにかテンプレートとは文字の形に穴が開いている板実際に描かれる字はペンによって変わる転じて雛形の意味もある Excel や Word のレイアウトなど具体的に記述する内容によって文書の意味が変わる

28 TemplateMethod パターン振る舞いに関するパターンの 1 つテンプレートの機能を持つパターン継承や抽象クラスの概念を用いて実現ある処理についてだいたいの処理をあらかじめ決定親クラスに実装具体的設計をサブクラスに任せる

29 TemplateMethod パターン親クラスだいたいの処理メソッド () { 詳細実行メソッド (); } abstract 詳細実行メソッド ();

30 親クラスがテンプレート親クラス子クラス全体の処理処理 1 処理 2 処理 3

31 例 - 親クラス

32 例 - 子クラス 1

33 例 - 子クラス 2

34 例 - Main

35 例実行結果

36 身近な例 1 サーブレット HttpServlet を継承して作成 HttpServlet#service() がメソッドを実行

37 protected void service(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { String method = req.getmethod(); HttpServlet service() if (method.equals(method_get)) { long lastmodified = getlastmodified(req); if (lastmodified == -1) { doget(req, resp); } else { long ifmodifiedsince; try { ifmodifiedsince = req.getdateheader(header_ifmodsince); } catch (IllegalArgumentException iae) { ifmodifiedsince = -1; } if (ifmodifiedsince < (lastmodified / 1000 * 1000)) { maybesetlastmodified(resp, lastmodified); doget(req, resp); } else { resp.setstatus(httpservletresponse.sc_not_modified); } }

38 } else if (method.equals(method_head)) { long lastmodified = getlastmodified(req); maybesetlastmodified(resp, lastmodified); dohead(req, resp); HttpServlet service() つづき } else if (method.equals(method_post)) { dopost(req, resp); } else if (method.equals(method_put)) { doput(req, resp); } else if (method.equals(method_delete)) { dodelete(req, resp); } else if (method.equals(method_options)) { dooptions(req,resp); } else if (method.equals(method_trace)) { dotrace(req,resp); } else {...

39 参考ソースのダウンロード元

40 身近な例 2 junit の TestCase TestCase を継承して作成 TestCase# runbare() がメソッドを実行

41 public void runbare() throws Throwable { Throwable exception= null; setup(); try { runtest(); } catch (Throwable running) { exception= running; } finally { try { teardown(); } catch (Throwable tearingdown) { if (exception == null) exception= tearingdown; } } if (exception!= null) throw exception; } テストメソッドは runtest() がリフレクションを使用して実行

42 参考ソースのダウンロード元

43 そのほかの身近な例 Struts の RequestProcessor 普段見たり触ったりすることはあまりないかもその他いろいろ

44 実際に作ってみましょう AbstractCooker 3 つの抽象メソッドを持つ prepare(), cook(), dishup() cooking() メソッドから上記メソッドを呼ぶ FriedEggCooker prepare()... 卵を割りますと表示 cook()... フライパンで焼きますと表示 dishup()... お皿に乗せますと表示

45 実際に作ってみましょう ( 続き ) NoodleCooker prepare()... なべでお湯を沸かします cook()... お湯に麺を投入して茹でます dishup()... どんぶりに盛り付けます Main main()... それぞれをインスタンス化実行

46 ご清聴ありがとうございました

47 おまけ川崎にて

(Microsoft PowerPoint - \223\306\217KJAVA\221\346\202R\224\ ppt)

$(Microsoft PowerPoint - \223\306\217KJAVA\221\346\202R\224\ ppt)$ 独習 JAVA 第 3 版 8.4 例外とエラークラス 8.5 throws ステートメント 8.6 独自の例外 Throwable コンストラクタ catch ブロックには Throwable 型のパラメータが必ず 1 つなければならない Throwable コンストラクタ Throwable() Throwable( String message ) message には問題を通知する文字列のメッセージ