【コラム】

ダイナミックObjective-C

84 デザインパターンをObjective-Cで - Command (1)

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今回からはCommandパターンを取り上げる。この辺りから、Cocoaとの比較が俄然面白くなってくる。とりあえず、GoF本におけるCommandパターンの説明から始めよう。

Commandパターンとは

Commandパターンは、名前の通りコマンドを表すパターンだ。この「コマンド」は、広い意味ではあるオブジェクトに対する「要求」ということだが、正味な話、グラフィックユーザインタフェースにおけるコマンドのことと理解してしまっていいだろう。つまり、メニューを選択したり、ボタンを押したりして、アプリケーションに命令を送るコマンドのことだ。

このコマンドをクラスを使って表してやろう、というのがCommandパターンだ。例えば、コピーを行うためのCopyCommandクラス、ペーストを行うためのPasteCommandクラスを作成する。

そして、GoF本のCommandパターンの特徴は、それぞれのCommandクラスが、コマンドの「実行」も行う事だ。そのために、CommandクラスにExecuteという関数がついている。このExecute関数の中で、コピーやペーストといった処理を行おう、というものになる。

このCommandパターンを使うと、グラフィカルユーザインタフェースでの処理の流れは次のようになる。まず、ユーザがメニューの選択や、ボタンのクリックを行う。すると、それぞれのメニューやボタンに応じて、CopyCommandクラスやPasteCommandクラスのインスタンスを作る。そして、Execute関数を呼び出して、コマンドを実行する。

このようにして、コマンドの呼び出し元と、コマンドの実行を分離するのがCommandパターンの狙いだ。

Commandパターンの登場人物

Commandパターンの登場人物は、大きく分けると3つになる。まず、コマンドを作成して呼び出すInvoker。コマンドそのものを表すCommand。そして、コマンドの実行対象となるReceiverだ。

具体的に説明すると、Invokerはユーザが操作するメニューやボタン、Commandはコピーやペーストを表すものになる。そして、新たに登場したReceiverだが、これはCommandのExecute関数の中で、実際に操作される対象になる。

例えば、コピーコマンドを考えよう。ドキュメントを扱っているアプリケーションならば、ドキュメントの中で選択されている項目をクリップボードにコピーすることになる。そこで、CopyCommandのExecuteでは、ドキュメントを表す Documentクラスに対して、選択している項目のコピーを命じることになる。このDocumentクラスが、コマンドの実行の対象という事で、Receiverになる。

また、ドキュメントを開くコマンドも考えてみよう。これを、OpenCommandというクラスで表す。ドキュメントを開くというコマンドは、まずDocumentクラスに関連する。そして、開いたドキュメントはアプリケーション全体で管理する必要があるだろう。そこで、Applicationクラスを登場させる。OpenCommandでは、DocumentクラスとApplicationクラスとがReceiverになるだろう。

このように、CommandパターンのExecute関数を実現するには、あらかじめReceiverを設定しておかないといけない。

Commandパターンの実装

では、このようなGoFスタイルのCommandパターンを、Objective-Cで実装してみよう。

ここでは、Invokerの役割はClientが行うものとする。Commandとして、OpenCommandとPasteCommandを用意する。そしてReceiverには、先に紹介したようなApplicationとDocumentを使おう。

これらの関連は、次の図のようになる。

なかなか大掛かりになってきた。Commandのクラスからは、Receiverのクラスへの参照があるところに注目してほしい。これは、最終的なコマンドの実行はApplicationやDocumentといったReceiverのクラスで行われるためだ。

では、これをObjective-Cで実装してみよう。

まず、ApplicationとDocumentを、次のように定義する。

List 1.

@interface Application : NSObject
{
    NSMutableArray* _documents;
}
- (void)addDocument:(Document*)document;
@end

@interface Document : NSObject
- (void)open;
- (void)paste;
@end

Applicationは、インスタンス変数としてDocumentの配列を保持する。そのために、addDocument:というメソッドを提供する。Documentの方では、openとpasteというメソッドをそれぞれ用意した。

次にCommand側だ。ルートクラスとしてCommandクラスを用意する。

List 2.

@interface Command : NSObject
- (void)execute;
@end

このクラスには、executeメソッドを用意する。ここで、コマンドの実行を行う訳だ。

これで準備が整った。中心となるOpenCommand、PasteCommandクラスを実装してみよう。まず、OpenCommandだ。

List 3.

@interface OpenCommand : Command
{
    Application*    _application;
}
- (id)initWithApplication:(Application*)application;
@end

@implementation OpenCommand
- (id)initWithApplication:(Application*)application
{
    self = [super init];
    if (!self) return nil;

    _application = application;

    return self;
}

- (void)execute
{
    Document*   document;
    document = [[Document alloc] init];
    [_application addDocument:document];
    [document open];
}
@end

OpenCommandは、Applicationクラスへの参照が必要になる。そこで、初期化メソッドでその参照を渡してやる。

executeメソッドでは、まずDocumentクラスのインスタンスを作る。そして、それをApplicationに登録して、openメソッドを呼んでやればいい。

次は、PasteCommandだ。

List 4.

@interface PasteCommand : Command
{
    Document*   _document;
}
- (id)initWithDocument:(Document*)document;
@end

@implementation PasteCommand
- (id)initWithDocument:(Document*)document
{
    self = [super init];
    if (!self) return nil;

    _document = document;

    return self;
}

- (void)execute
{
    [_document paste];
}
@end

PasteCommandには、Documentの参照が必要だ。これも初期化メソッドで渡している。そうしておけば、executeメソッドではDocumentのpasteを呼ぶだけだ。

これが、GoFスタイルでのCommandということになる。次回は、現役のアプリケーションフレームワークであるCocoaでは、どのようにコマンドを処理しているのか紹介しよう。

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インデックス

連載目次
第121回 デザインパターンをObjective-Cで - Visitor (2)
第120回 デザインパターンをObjective-Cで - Visitor (1)
第119回 デザインパターンをObjective-Cで - Template Method (1)
第118回 デザインパターンをObjective-Cで - Strategy (1)
第117回 デザインパターンをObjective-Cで - State (1)
第116回 デザインパターンをObjective-Cで - Interpreter (2)
第115回 デザインパターンをObjective-Cで - Interpreter (1)
第114回 デザインパターンをObjective-Cで - Mediator (3)
第113回 デザインパターンをObjective-Cで - Mediator (2)
第112回 デザインパターンをObjective-Cで - Mediator (1)
第111回 デザインパターンをObjective-Cで - Observer (3)
第110回 デザインパターンをObjective-Cで - Observer (2)
第109回 デザインパターンをObjective-Cで - Observer (1)
第108回 Fast Enumeration (4) - Fast Enumerationに対応するクラスの実装
第107回 Fast Enumeration (3) - Fast Enumerationのソースコード
第106回 Fast Enumeration(2) - NSFastEnumerationプロトコル
第105回 Fast Enumeration(1) - 速い列挙子
第104回 プロパティ(4) - プロパティの属性
第103回 プロパティ(3) - ドット演算子
第102回 プロパティ(2) - プロパティの宣言
第101回 プロパティ(1) - インスタンス変数のアクセス制御
第100回 ガベージコレクション(5) - コピーGCとコンパクション
第99回 ガベージコレクション (4) - マーク・アンド・スイープ
第98回 ガベージコレクション(3) - 保守的でありながらオブジェクト的
第97回 ガベージコレクション (2) - 実体であるlibauto
第96回 ガベージコレクション (1) - GCのためのAPI
第95回 デザインパターンをObjective-Cで - Memento (2)
第94回 デザインパターンをObjective-Cで - Memento (1)
第93回 デザインパターンをObjective-Cで - Chain of Responsibility (5)
第92回 デザインパターンをObjective-Cで - Chain of Responsibility (4)
第91回 デザインパターンをObjective-Cで - Chain of Responsibility (3)
第90回 デザインパターンをObjective-Cで - Chain of Responsibility (2)
第89回 デザインパターンをObjective-Cで - Chain of Responsibility (1)
第88回 デザインパターンをObjective-Cで - Command (5)
第87回 デザインパターンをObjective-Cで - Command (4)
第86回 デザインパターンをObjective-Cで - Command (3)
第85回 デザインパターンをObjective-Cで - Command (2)
第84回 デザインパターンをObjective-Cで - Command (1)
第83回 デザインパターンをObjective-Cで - Iterator (2)
第82回 デザインパターンをObjective-Cで - Iterator (1)
第81回 デザインパターンをObjective-Cで - Proxy (3)
第80回 デザインパターンをObjective-Cで - Proxy (2)
第79回 デザインパターンをObjective-Cで - Proxy (1)
第78回 デザインパターンをObjective-Cで - Flyweight (2)
第77回 デザインパターンをObjective-Cで - Flyweight (1)
第76回 デザインパターンをObjective-Cで - Facade (1)
第75回 デザインパターンをObjective-Cで - Decorator (2)
第74回 デザインパターンをObjective-Cで - Decorator (1)
第73回 デザインパターンをObjective-Cで - Composite (2)
第72回 デザインパターンをObjective-Cで - Composite (1)
第71回 デザインパターンをObjective-Cで - Bridge (3)
第70回 デザインパターンをObjective-Cで - Bridge (2)
第69回 デザインパターンをObjective-Cで - Bridge (1)
第68回 デザインパターンをObjective-Cで - Web Kitを考える Adapter (4)
第67回 デザインパターンをObjective-Cで - Adapater(3)
第66回 デザインパターンをObjective-Cで - Adapater (2)
第65回 デザインパターンをObjective-Cで - Adapter (1)
第64回 デザインパターンをObjective-Cで - Factory Method (4)
第63回 デザインパターンをObjective-Cで - Factory Method (3)
第62回 デザインパターンをObjective-Cで - Factory Method (2)
第61回 デザインパターンをObjective-Cで - Factory Method (1)
第60回 デザインパターンをObjective-Cで - Prototype (4)
第59回 デザインパターンをObjective-Cで - Prototype (3)
第58回 デザインパターンをObjective-Cで - Prototype (2)
第57回 デザインパターンをObjective-Cで - Prototype (1)
第56回 デザインパターンをObjective-Cで - Builder (2)
第55回 デザインパターンをObjective-Cで - Builder (1)
第54回 デザインパターンをObjective-Cで - Abstract Factory (2)
第53回 デザインパターンをObjective-Cで - Abstract Factory (1)
第52回 デザインパターンをObjective-Cで - Singleton (3)
第51回 デザインパターンをObjective-Cで - Singleton (2)
第50回 デザインパターンをObjective-Cで - Singleton (1)
第49回 デザインパターンで読み解くCocoa
第48回 F-Script - CocoaとObjective-Cのスクリプティング環境
第47回 AspectCocoa (5) - インプットマネージャとの連携
第46回 AspectCocoa (4) - AspectCocoaの実例
第45回 AspectCocoa (3) - フォワーディングとポージングの利用
第44回 AspectCocoa (2) - IMPによるアスペクト指向の実現
第43回 AspectCocoa (1) - Objective-CとCocoaによるアスペクト指向
第42回 SIMBLでハックを管理
第41回 インプットマネージャから侵入
第40回 Toll-free bridge (3) - Objective-Cメソッドの処理
第39回 Toll-free bridge (2) - Core Foundationのisaフィールド
第38回 Toll-free bridge(1) - 変換コスト0のブリッジ
第37回 Core Foudation (5) - インスタンスの実装
第36回 Core Foudation (4) - 多態性の実現
第35回 Core Foundation(3) - クラスの定義
第34回 Core Foundation(2) - C言語によるオブジェクト
第33回 Core Foundation(1) - Core Foundation誕生前夜
第32回 抽象クラスとクラスクラスタ
第31回 ランタイムAPIでさらに動的に(5) - インスタンス変数に動的にアクセス
第30回 ランタイムAPIでさらに動的に(4) - インスタンス変数の定義を調査
第29回 ランタイムAPIでさらに動的に(3) - メソッドの実装の置換
第28回 ランタイムAPIでさらに動的に(2) - メソッドの追加
第27回 ランタイムAPIでさらに動的に(1) - 動的なクラスの作成
第26回 メッセージ送信(4) - メッセージ送信の流れと関数呼び出しとの違い
第25回 メッセージ送信(3) - メソッドのキャッシング
第24回 メッセージ送信(2) - メソッドリストからメソッドを検索する
第23回 メッセージ送信(1) - objc_msgSendの実装
第22回 メソッドとは何か(5) - メソッドの実装
第21回 メソッドとは何か(4) - セレクタの実体
第20回 メソッドとは何か(3) - メソッドの型を読み解く
第19回 メソッドとは何か(2) - メソッドを取得する
第18回 メソッドとは何か(1) - メソッド、セレクタ、メソッドの実装
第17回 クラスとは何か(4) - Objective-Cにおけるオブジェクトとは何か?
第16回 クラスとは何か(3) - メタクラスと親クラス
第15回 クラスとは何か(2) - クラス情報に直接アクセスする
第14回 クラスとは何か(1) - Mac OS X/Objective-Cにおけるクラスの実装を読む
第13回 Objective-Cのエンジン部 - ランタイムに踏み込む
第12回 ポージングで乗っ取り
第11回 2つのプロトコルの使い分け
第10回 非形式プロトコル - もう1つのプロトコル
第9回 プロトコルが必要とされた背景とは? - なぜあえて静的な型を?
第8回 カテゴリ - 動的なメソッドの追加によるクラスの拡張
第7回 Objective-Cと様々な言語のブリッジ - PyObjC、RubyCocoa……
第6回 Cocoa-Javaの挑戦とは? - 似て非なるセレクタとリフレクション
第5回 ターゲット/アクションパラダイム(2) - その利点を徹底検証
第4回 ターゲット/アクションパラダイム(1) - 動的特性を利用したデザインパターン
第3回 Cocoa実現の肝 - クラスとそのメソッドの調査方法をチェック
第2回 Objective-Cの動的型付け
第1回 CocoaとObjective-Cと動的なオブジェクト指向 - Cocoaハックの第1歩

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