Javaにおけるパラメータオブジェクトパターン：構造化データによるメソッドシグネチャの簡素化
別名
- 引数オブジェクト
パラメータオブジェクトデザインパターンの目的
パラメータオブジェクトパターンは、カプセル化を通じてパラメータを単一オブジェクトにまとめることで、コードの保守性を向上させることを目的とした重要なJavaデザインパターンです。
実例を用いたパラメータオブジェクトパターンの詳細な説明
実例
航空券、ホテル、レンタカーを含む旅行パッケージの予約を考えてみましょう。旅行代理店は、毎回個々のコンポーネント（航空券の詳細、ホテルの詳細、レンタカーの詳細）について別々に顧客に情報を求める代わりに、必要な情報をすべてカプセル化した包括的な単一のフォームを顧客に記入してもらうように求めます。
- 航空券の詳細：出発都市、到着都市、出発日、帰着日。
- ホテルの詳細：ホテル名、チェックイン日、チェックアウト日、部屋の種類。
- レンタカーの詳細：ピックアップ場所、返却場所、レンタル期間、車の種類。
このアナロジーでは、包括的なフォームがパラメータオブジェクトです。これは、関連するすべての詳細（パラメータ）を単一のエンティティにまとめ、予約プロセスをより効率的で管理しやすくします。旅行代理店（メソッド）は、複数の情報を処理する代わりに、単一のフォーム（パラメータオブジェクト）を処理するだけで済みます。
簡単に言うと
パラメータオブジェクトパターンは、複数の関連パラメータを単一のオブジェクトにカプセル化して、メソッドシグネチャを簡素化し、コードの保守性を高めます。
wiki.c2.comによると
LongParameterListをParameterObjectに置き換えます。これは、渡す引数を表すデータメンバを持つオブジェクトまたは構造体です。
Javaにおけるパラメータオブジェクトパターンのプログラミング例
パラメータオブジェクトデザインパターンは、複数のパラメータを単一のオブジェクトにグループ化する手法です。これにより、メソッドシグネチャが簡素化され、コードの保守性が向上し、Java開発者は複雑なメソッド呼び出しを効率化し、よりクリーンで保守性の高いJavaコードに焦点を当てることができます。
まず、`ParameterObject`クラスを見てみましょう。このクラスは、検索操作に必要なパラメータをカプセル化します。多くのパラメータがある場合でもオブジェクトを簡単に作成できるように、ビルダーパターンを使用しています。
public class ParameterObject {
private final String type;
private final String sortBy;
private final SortOrder sortOrder;
private ParameterObject(Builder builder) {
this.type = builder.type;
this.sortBy = builder.sortBy;
this.sortOrder = builder.sortOrder;
}
public static Builder newBuilder() {
return new Builder();
}
// getters and Builder class omitted for brevity
}`ParameterObject`内の`Builder`クラスは、`ParameterObject`インスタンスを構築する方法を提供します。各パラメータを設定するためのメソッドと、`ParameterObject`を作成するための`build`メソッドがあります。
public static class Builder {
private String type = "all";
private String sortBy = "price";
private SortOrder sortOrder = SortOrder.ASCENDING;
public Builder withType(String type) {
this.type = type;
return this;
}
public Builder sortBy(String sortBy) {
this.sortBy = sortBy;
return this;
}
public Builder sortOrder(SortOrder sortOrder) {
this.sortOrder = sortOrder;
return this;
}
public ParameterObject build() {
return new ParameterObject(this);
}
}`SearchService`クラスには、`ParameterObject`をパラメータとして取る`search()`メソッドがあります。このメソッドは、`ParameterObject`にカプセル化されたパラメータを使用して検索操作を実行します。
public class SearchService {
public String search(ParameterObject parameterObject) {
return getQuerySummary(parameterObject.getType(), parameterObject.getSortBy(),
parameterObject.getSortOrder());
}
// getQuerySummary method omitted for brevity
}最後に、`App`クラスでは、ビルダーを使用して`ParameterObject`を作成し、それを`SearchService`の`search()`メソッドに渡します。
public class App {
public static void main(String[] args) {
ParameterObject params = ParameterObject.newBuilder()
.withType("sneakers")
.sortBy("brand")
.build();
LOGGER.info(params.toString());
LOGGER.info(new SearchService().search(params));
}
}この例は、パラメータオブジェクトパターンがメソッドシグネチャを簡素化し、コードの保守性を向上させる方法を示しています。また、このパターンをビルダーパターンと組み合わせることで、オブジェクトの作成をより柔軟で可読性が高める方法も示しています。
Javaでパラメータオブジェクトパターンを使用する場面
- メソッドが、論理的に関連する複数のパラメータを必要とする場合。
- メソッドシグネチャの複雑さを軽減する必要がある場合。
- 既存のメソッドシグネチャを壊すことなく、パラメータにプロパティを追加する必要がある場合。
- メソッドチェーンを通じてデータを渡すことが有利な場合。
パラメータオブジェクトパターンのJavaチュートリアル
Javaにおけるパラメータオブジェクトパターンの実用例
- Javaライブラリ：多くのJavaフレームワークとライブラリがこのパターンを使用しています。たとえば、Javaの`java.util.Calendar`クラスには、パラメータオブジェクトを使用して日付と時刻のコンポーネントを表すさまざまなメソッドがあります。
- エンタープライズアプリケーション：大規模なエンタープライズシステムでは、パラメータオブジェクトを使用して、サービスまたはAPIエンドポイントに渡される構成データがカプセル化されます。
パラメータオブジェクトパターンのメリットとデメリット
メリット
- カプセル化：関連するパラメータを単一のオブジェクトにグループ化し、カプセル化を促進します。
- 保守性：パラメータの追加や変更が必要になった場合でも、メソッドシグネチャの変更を減らします。
- 可読性：メソッドシグネチャを簡素化し、コードの可読性を向上させます。
- 再利用性：パラメータオブジェクトは、異なるメソッドで再利用でき、冗長性を削減します。
デメリット
- オーバーヘッド：パラメータオブジェクトを導入すると、特にこの抽象化から大きなメリットを得られない単純なメソッドでは、オーバーヘッドが発生する可能性があります。
- 複雑さ：特に初心者にとっては、パラメータオブジェクトの初期作成が複雑になる可能性があります。
関連パターン
- ビルダー：複雑なオブジェクトを段階的に作成するのに役立ち、パラメータオブジェクトと組み合わせて、これらのオブジェクトの構築を管理するために使用されることが多いです。
- コンポジット：階層的なパラメータデータを処理するために、パラメータオブジェクトと組み合わせて使用されることがあります。
- ファクトリーメソッド：特に異なるパラメータの組み合わせが必要な場合に、パラメータオブジェクトのインスタンスを作成するために使用できます。