【コラム】

ダイナミックObjective-C

94 デザインパターンをObjective-Cで - Memento (1)

 

94/121

今回はMementoパターンを取り上げよう。「memento」とは遺品、記念物といった意味になる。オブジェクトの状態を記念としてとっておくためのパターンだ。

Mementoパターンとは

Mementoは、オブジェクトの状態を保存しておき、後でそれを元に戻すことができるようにするパターンだ。何をやるためのものかと言えば、真っ先に挙がるのはアンドゥだろう。ドキュメントの編集を行うタイプのアプリケーションでは、絶対に外すことのできないアンドゥ機能。これを実現するためのものだと考えればよい。

アンドゥを実現する方法はいくつか考えられるが、mementoで行うのは、オブジェクトのスナップショットを取るというものだ。現在のオブジェクトの状態を取得し、それをmementoオブジェクトとして保存しておく。アンドゥを行うときは、保存しておいたmementoオブジェクトから状態を取り出して、オブジェクトに適用してやればいい。

Mementoが提唱する利点は、アプリケーションは対象となるオブジェクトの内部構造を知らずに済むことだ。複雑な内部状態はMementoがカプセル化するので、Mementoの保存にだけ気を配っていればいい。反面、多くのメモリを使用してコストが高く付ことが予想されるだろう。これには、変化分のみを保存するようにすればいいのではないか、と提案されている。

Mementoパターンの登場人物

Mementoパターンの登場人物を紹介しよう。まず、アンドゥの対象となるクラスだ。これは、Originatorと呼ばれる。Originatorはある状態を持ち、アプリケーションでの作業にともなって変化する。これの状態を、アンドゥで元に戻せるようにする訳だ。

次の登場人物は、Mementoクラスだ。Originatorの状態を保持することになる。つまり、Originatorのスナップショットとは何かと問われれば、Mementoそのものである、と言える。Originatorは、Mementoを作成するメソッド、そしてMementoを適用するメソッドを持つことになる。

最後に、Mementoの作成と適用を行う、Caretakerクラスがある。このクラスは、適切なタイミングでMementoを作成し、その履歴を保存する。アプリケーションからのアンドゥの呼び出しに応じて、適切にMementoを適応していくのだ。

これら3者の関係は、次の図のようになるだろう。

Mementoパターンの実装

ではいつものように、MementoパターンをObjective-Cで実装してみよう。

このサンプルでは、保存する状態として、int型のstateという名前の変数1個を使うものとする。もちろん、実際のアプリケーションでは、こんな簡単なものは存在しないであろうが。

まずMementoクラスをの定義と実装を紹介しよう。次のようにする。

List 1.

@interface Memento : NSObject
{
    int _state;
}

- (int)state;
- (void)setState:(int)state;
@end

@implementation Memento

- (int)state
{
    return _state;
}

- (void)setState:(int)state
{
    _state = state;
}

@end

状態として、インスタンス変数_stateを定義し、そのアクセッサメソッドを提供する。これだけである。スナップショットとしては、これで充分であろう。

次に、Originatorクラスを考えよう。このクラスが状態を持ち、それがアンドゥの対象になるのである。次のように宣言してみた。

List 2.

@interface Originator : NSObject
{
    int _state;
}

- (Memento*)createMemento;
- (void)setMemento:(Memento*)memento;
@end

インスタンス変数_stateを定義した。これが、現在作動中の状態である。先ほどのMementoの_stateと混同しないでほしい。あちらは、このクラスのスナップショットたる値、ということになる。

そして、メソッドを2つ宣言した。1つは、現在のスナップショットを作成するcreateMemento。もう1つは、過去に作成したMementoの状態に戻すsetMemento:メソッドだ。これらの実装は、次のようになる。

List 3.

@implementation Originator

- (Memento*)createMemento
{
    Memento*    memento;
    memento = [[[Memento alloc] init] autorelease];
    [memento setState:_state];

    return memento;
}

- (void)setMemento:(Memento*)memento
{
    _state = [memento state];
}

@end

そして最後は、Caretakerクラスだ。このクラスはOriginatorを操作して、適時スナップショットを取ることになる。従って、OriginatorとMementoへの参照が必要だ。

List 4.

@interface Caretaker : NSObject
{
    Originator* _originator;
    Memento*    _memento;
}

- (void)setOriginator:(Originator*)originator;

- (void)save;
- (void)restore;
@end

インスタンス変数に、OriginatorとMementoがある。ここでは簡単にするために、Mementoは1つだけ保存することにした。そして、スナップショットを取るsaveメソッド、アンドゥを行うresotreメソッドを用意した。

ここまで入念に用意を行ったので、実装は大体想像がつくと思う。

List 5.

@implementation Caretaker

- (void)setOriginator:(Originator*)originator
{
    _originator = originator;
}

- (void)save
{
    _memento = [_originator createMemento];
}

- (void)restore
{
    [_originator setMemento:_memento];
}

@end

これで、Mementoの3つのクラスを実装できた。使い方は次のようになるだろう。

List 6.

    Originator* originator;
    Caretaker*  caretaker;
    originator = [[Originator alloc] init];
    caretaker = [[Caretaker alloc] init];
    [caretaker setOriginator:originator];

    ...
    [caretaker save];

    ...
    [caretaker restore];

次回は、Mementoパターンが目的にしているもの、ということで、Cocoaでのアンドゥ機能を紹介したいと思う。先に述べておくが、Mementoパターンでは、ない。

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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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