Javaにおける分離インターフェースパターン：インターフェース分離によるJava開発の効率化

約3分

分離インターフェースデザインパターンの意図

分離インターフェースデザインパターンは、実装の入れ替えを容易にし、関心の分離を向上させるために、クライアントインターフェースを実装とは別のpackageで定義します。

現実世界の例を用いた分離インターフェースパターンの詳細な説明

現実世界の例

メニュー（インターフェース）がキッチン業務（実装）とは別になっているレストランを考えてみましょう。
この例えでは、メニューは顧客が注文できる料理をリストアップしていますが、その調理方法については詳しく説明していません。異なるレストラン（または同じレストラン内の異なるシェフ）は、メニューに記載されている料理を調理するために、独自のレシピや方法を使用できます。この分離により、レストランは、全体的な食事体験を中断することなく、メニューを更新したり、シェフを変更したりできます。同様に、ソフトウェアでは、分離インターフェースパターンはインターフェースを実装から分離し、インターフェースに依存するクライアントコードに影響を与えることなく、実装の変更やバリエーションを可能にします。

簡単な言葉で

柔軟で交換可能なコンポーネントを実現するために、クライアントインターフェースを実装とは別に定義します。

Javaにおける分離インターフェースパターンのプログラム例

Javaの分離インターフェースデザインパターンは、システムの柔軟性と拡張性を高めるために不可欠なソフトウェアアーキテクチャ戦略であり、インターフェース定義を実装から分離することを促進します。これにより、クライアントは実装を完全に意識することなく、疎結合を促進し、柔軟性を高めることができます。

提示されたコードでは、`InvoiceGenerator`クラスは、税金を計算するために`TaxCalculator`インターフェースを使用するクライアントです。`TaxCalculator`インターフェースは、`ForeignTaxCalculator`と`DomesticTaxCalculator`の2つのクラスによって実装されています。これらの実装は、実行時に`InvoiceGenerator`クラスに注入され、分離インターフェースパターンを実証しています。

コードを分解してみましょう

まず、`TaxCalculator`インターフェースがあります。このインターフェースは、金額を受け取り、計算された税金を返す単一のメソッド`calculate`を定義します。

public interface TaxCalculator {
  double calculate(double amount);
}

次に、`TaxCalculator`インターフェースを実装する2つのクラス、`ForeignTaxCalculator`と`DomesticTaxCalculator`があります。これらのクラスは、税金計算の具体的なロジックを提供します。

public class ForeignTaxCalculator implements TaxCalculator {
  public static final double TAX_PERCENTAGE = 60;

  @Override
  public double calculate(double amount) {
    return amount * TAX_PERCENTAGE / 100.0;
  }
}

public class DomesticTaxCalculator implements TaxCalculator {
  public static final double TAX_PERCENTAGE = 20;

  @Override
  public double calculate(double amount) {
    return amount * TAX_PERCENTAGE / 100.0;
  }
}

`InvoiceGenerator`クラスは、`TaxCalculator`インターフェースを使用するクライアントです。`TaxCalculator`インターフェースの具体的な実装については何も知りません。税金を計算できる`TaxCalculator`があることだけを知っています。

public class InvoiceGenerator {
  private final TaxCalculator taxCalculator;
  private final double amount;

  public InvoiceGenerator(double amount, TaxCalculator taxCalculator) {
    this.amount = amount;
    this.taxCalculator = taxCalculator;
  }

  public double getAmountWithTax() {
    return amount + taxCalculator.calculate(amount);
  }
}

最後に、`App`クラスでは、異なる`TaxCalculator`実装を持つ`InvoiceGenerator`のインスタンスを作成します。これは、分離インターフェースパターンによって、実行時に異なる実装を注入できる方法を示しています。

public class App {
  public static final double PRODUCT_COST = 50.0;

  public static void main(String[] args) {
    var internationalProductInvoice = new InvoiceGenerator(PRODUCT_COST, new ForeignTaxCalculator());
    LOGGER.info("Foreign Tax applied: {}", "" + internationalProductInvoice.getAmountWithTax());

    var domesticProductInvoice = new InvoiceGenerator(PRODUCT_COST, new DomesticTaxCalculator());
    LOGGER.info("Domestic Tax applied: {}", "" + domesticProductInvoice.getAmountWithTax());
  }
}

コンソール出力

11:38:53.208 [main] INFO com.iluwatar.separatedinterface.App -- Foreign Tax applied: 80.0
11:38:53.210 [main] INFO com.iluwatar.separatedinterface.App -- Domestic Tax applied: 60.0

このように、分離インターフェースパターンは、コンポーネントのインターフェースを実装から分離することを可能にし、柔軟性と保守性を向上させ、動的なJavaアプリケーション環境に最適です。

Javaで分離インターフェースパターンを使用する場合

コンポーネントのインターフェースを実装から分離したい場合に使用します。
分離インターフェースパターンは、別々のチームが異なるコンポーネントを扱う大規模なJavaシステムで特に効果的で、シームレスな統合と容易なメンテナンスを保証します。
実装が時間の経過とともに変化したり、展開によって異なる可能性がある場合に最適です。