Javaプログラミング入門: 効率的な開発を支えるデザインパターンの解説

Javaプログラミングにおけるデザインパターンを解説します。デザインパターンは、プログラム開発でよく遭遇する課題や問題に対する一般的な解決方法です。以下の目次を参考に、各デザインパターンの詳細を学びましょう。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
        // コンストラクタをprivateにしてインスタンス化を制限
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

ファクトリーパターン

ファクトリーパターンは、オブジェクトの生成をサブクラスに委譲するデザインパターンです。クライアントは具体的なオブジェクトのクラスを知らずにオブジェクトを生成することができます。

コード例:

public interface Animal {
    void speak();
}

public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("ワンワン");
    }
}

public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("ニャー");
    }
}

public class AnimalFactory {
    public Animal createAnimal(String type) {
        if(type.equalsIgnoreCase("DOG")) {
            return new Dog();
        } else if(type.equalsIgnoreCase("CAT")) {
            return new Cat();
        }
        return null;
    }
}

オブザーバーパターン

オブザーバーパターンは、状態が変化したときに他のオブジェクトに通知するデザインパターンです。1つのオブジェクトが状態を管理し、その状態に依存する1つ以上のオブジェクトに更新通知を行います。

コード例:

public interface Observer {
    void update(String message);
}

public class ConcreteObserver implements Observer {
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println("通知を受け取った: " + message);
    }
}

public class Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    public void notifyObservers(String message) {
        for(Observer observer : observers) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

ストラテジーパターン

ストラテジーパターンは、異なるアルゴリズムや戦術をオブジェクトに分離し、それらを同じ目的で交換可能にするデザインパターンです。このパターンを使用することで、アルゴリズムの実装を独立して変更できます。

コード例:

public interface Strategy {
    void performOperation();
}

public class ConcreteStrategyA implements Strategy {
    @Override
    public void performOperation() {
        System.out.println("ConcreteStrategyAの動作");
    }
}

public class ConcreteStrategyB implements Strategy {
    @Override
    public void performOperation() {
        System.out.println("ConcreteStrategyBの動作");
    }
}

public class Context {
    private Strategy strategy;

    public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void setStrategy(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void executeStrategy() {
        strategy.performOperation();
    }
}

まとめ

この記事では、Javaプログラミングで使用されるデザインパターンについて紹介しました。デザインパターンをうまく活用することで、コードの品質と効率を向上させることができます。

AIko Code Symphony

Javaプログラミング入門: 効率的な開発を支えるデザインパターンの解説

目次

はじめに

シングルトンパターン

ファクトリーパターン

オブザーバーパターン

ストラテジーパターン

まとめ