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インターフェイス

はじめに

昔（1990年代後半くらい）に出版された書籍の中では「Javaは多重継承ができないので、Interfaceという多重継承の仕組みをもっている」などど書いてあるものがありました。そのため、Javaを始めた当初は「なんでこんなものがあるの」という感覚をもっていました。ですが、上に書いたようなインターフェイスの存在意義は「（その書籍の著者の）勘違い」か「説明不足」で、インターフェイスは、英語をそのまま解釈して「他のクラスとのインターフェイスを定義するもの」と解釈するのがもっとも適当であると、思っています。

私がこのように解釈がはじめてできたのは、デザインパターンについて勉強してみたときでした。最近では、多くの書籍が出版されていますので、１つくらい読んで見ると「目からうろこがおちる」のではないかと思います。

最近では、AOP（Aspect Oriented Programing；アスペクト指向プログラミング」や「ORマッピング」に絡んで「DAOパターン」といったインターフェイスをつかったプログラムが見直されています。

とはいえ、なかなか「感じ」がつかめないと思いますので、１つの例題を中心に「インターフェイスってこんなものなんだ」、「こんなことができるんだ」ということを実感してもらうことを目標に書きたいと思います。

インターフェイス

インターフェイスとは、上に書きましたように「他のクラスとのインターフェイスを定義するもの」です。インターフェイスは継承をすることができ、親子の関係をつくることができます（また、その際のルールはクラスと同じです）。また、クラスでは「単一継承」しかできませんでしたが、インターフェイスは複数をつかうことができます。インターフェイスを使うことをimplementする（まさに、実装するといいます）。

インターフェイスはクラスの宣言部で、「このインターフェイスを実装しますよ」という形式で宣言します。形式は以下です。

修飾子　class クラス名 extends 親クラス名 implements インターフェイス名1,インターフェイス名2{
　　　　…
}

また、インターフェイスそのものは、以下のような形式をしています。

修飾子　interface インターフェイス名 extends 親インターフェイス名{
　　　　…
}

インターフェイスはあくまで、「他のクラスとのインターフェイス（つまり、メソッド）」を規定するもので、その中にはメソッドのシグナチャだけを宣言し、メソッドの中身は実装しません。インターフェイスをimplementsしたクラスは、インターフェイスにあるすべてのメソッドの実装（implement）をする必要があります。

今回は、これまで使ってきたActorをクラスからインターフェイスを使った実装に変更し、そのインターフェイスをimplementsした何人かの登場人物を登場させて台詞を言わせたいと思います。

まずは、test.basic.beanにActorInterfaceを作ってみましょう。

ActorInterface.javaは次のようにしてください。

package test.basic.bean;

public interface ActorInterface {
　　　　public String action();
　　　　public void setWords(String str);
　　　　public String getName();
}

これは、Actorにimplementsするインターフェイスなので、action()やsetWord()（台詞をセットする）といったメソッドを持ちます。また、役ごとに実装クラスを持つようにしますので、getName()でその役をとることにします。

さぁ、なにをやるかというところですが、てもとに「ハムレット」があったので、その中の一部（第３幕第２場黙劇後）からとってみることにしました。役者はハムレット（hamlet）とオフェリア（ophelia）、旅芸人の役者（Somebody）の３人です。また、舞台の様子を表現する部分があるので、それは黒子（Nobody）に語ってもらうことにしました。

これらから、test.basic.beanに以下のようにつくりました。これらは、基本的にnameというプロパティ値とコンストラクタ以外全て同じです。また、メソッドもActorInterfaceで規定されているもの以外は実装していません。

１．HamletImpl

package test.basic.bean;

public class HamletImpl implements ActorInterface{

　　　　private String name = "Hamlet";
　　　　private String words;

　　　　// デフォルトのコンストラクタ
　　　　public HamletImpl(){
　　　　}

　　　　public String action() {
　　　　　　　　return words;
　　　　}

　　　　public void setWords(String string) {
　　　　　　　　words = string;
　　　　}

　　　　public String getName() {
　　　　　　　　return this.name;
　　　　}
}

２．OpheliaImpl

package test.basic.bean;

public class OpheliaImpl implements ActorInterface{

　　　　private String name = "Ophelia";
　　　　private String words;

　　　　// デフォルトのコンストラクタ
　　　　public OpheliaImpl(){
　　　　}

　　　　public String action() {
　　　　　　　　return words;
　　　　}

　　　　public void setWords(String string) {
　　　　　　　　words = string;
　　　　}

　　　　public String getName() {
　　　　　　　　return this.name;
　　　　}

}

３．SombodyImpl

package test.basic.bean;

public class SomebodyImpl implements ActorInterface{

　　　　private String name = "Actor";
　　　　private String words;

　　　　// デフォルトのコンストラクタ
　　　　public SomebodyImpl(){
　　　　}

　　　　public String action() {
　　　　　　　　return words;
　　　　}

　　　　public void setWords(String string) {
　　　　　　　　words = string;
　　　　}

　　　　public String getName() {
　　　　　　　　return this.name;
　　　　}

}

４．NobodyImpl

package test.basic.bean;

public class NobodyImpl implements ActorInterface{

　　　　private String name = " ";
　　　　private String words;

　　　　// デフォルトのコンストラクタ
　　　　public NobodyImpl(){
　　　　}

　　　　public String action() {
　　　　　　　　return words;
　　　　}

　　　　public void setWords(String string) {
　　　　　　　　words = string;
　　　　}

　　　　public String getName() {
　　　　　　　　return this.name;
　　　　}

}

次に、これらを演じてもらうmainメソッドを用意する必要があります。test.basicにSample021を作成し、以下のようにコードをいれてみてください。

package test.basic;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

import test.basic.bean.ActorInterface;
import test.basic.bean.HamletImpl;
import test.basic.bean.NobodyImpl;
import test.basic.bean.OpheliaImpl;
import test.basic.bean.SomebodyImpl;

public class Sample021 {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　ArrayList aList = new ArrayList();

　　　　　　　　// 台詞の設定
　　　　　　　　ActorInterface o1 = new OpheliaImpl();
　　　　　　　　o1.setWords("ハムレット様、あれはどういう意味でございます？");
　　　　　　　　aList.add(o1);

　　　　　　　　ActorInterface h1 = new HamletImpl();
　　　　　　　　h1.setWords("いや、それ、あれはいかさま、いわば意味なきいたずら。");
　　　　　　　　aList.add(h1);

　　　　　　　　ActorInterface o2 = new OpheliaImpl();
　　　　　　　　o2.setWords("どうやらお芝居のあらすじらしゅうございます。");
　　　　　　　　aList.add(o2);

　　　　　　　　ActorInterface n1 = new NobodyImpl();
　　　　　　　　n1.setWords("まくの前にひとりの役者が現れる。王と妃、それに注意する。");
　　　　　　　　aList.add(n1);

　　　　　　　　ActorInterface h2 = new HamletImpl();
　　　　　　　　h2.setWords("こいつの話で万事が分かる。役者に秘密は守れない。何もかも喋ってしまうぞ。");
　　　　　　　　aList.add(h2);

　　　　　　　　ActorInterface o3 = new OpheliaImpl();
　　　　　　　　o3.setWords("いま見せてくれたお芝居の意味も？");
　　　　　　　　aList.add(o3);

　　　　　　　　ActorInterface h3 = new HamletImpl();
　　　　　　　　h3.setWords("（荒々しく）もちろんだ、そのほか何でも教えてくれよう、おまえのほうから見せてやりさえすれば \n"+
　　　　　　　　　　　　"片端からな−−お前さえ恥ずかしがらずに見せてやれば、やつも恥じずにこれはこうと教えてくれるものだ");
　　　　　　　　aList.add(h3);

　　　　　　　　ActorInterface o4 = new OpheliaImpl();
　　　　　　　　o4.setWords("また、そのような、私はお芝居を見ることにいたします。");
　　　　　　　　aList.add(o4);

　　　　　　　　ActorInterface s1 = new SomebodyImpl();
　　　　　　　　s1.setWords("われら一座のため、また、ここに演じます悲劇のため、寛大なるご見物のみなさまがた\n"+
　　　　　　　　　　　　"なにとぞ多少の不出来はお許しくださいますよう。（退場）");
　　　　　　　　aList.add(s1);

　　　　　　　　ActorInterface h4 = new HamletImpl();
　　　　　　　　h4.setWords("あれは、口上か指輪の銘か。");
　　　　　　　　aList.add(h4);

　　　　　　　　ActorInterface o5 = new OpheliaImpl();
　　　　　　　　o5.setWords("本当にみじこうございますこと。");
　　　　　　　　aList.add(o5);

　　　　　　　　ActorInterface h5 = new HamletImpl();
　　　　　　　　h5.setWords("女の恋のように。");
　　　　　　　　aList.add(h5);

　　　　　　　　// アクション
　　　　　　　　Iterator it = aList.iterator();
　　　　　　　　while(it.hasNext()){
　　　　　　　　　　　　ActorInterface tmp = (ActorInterface)it.next();
　　　　　　　　　　　　String name = tmp.getName();
　　　　　　　　　　　　String action = tmp.action();
　　　　　　　　　　　　System.out.println(name + ";" + action);
　　　　　　　　　　　　System.out.println("\n");
　　　　　　　　}

　　　　}
}

それではこれを実行してみてください。以下のように出力されましたか？

Ophelia;ハムレット様、あれはどういう意味でございます？


Hamlet;いや、それ、あれはいかさま、いわば意味なきいたずら。


Ophelia;どうやらお芝居のあらすじらしゅうございます。


　　;まくの前にひとりの役者が現れる。王と妃、それに注意する。


Hamlet;こいつの話で万事が分かる。役者に秘密は守れない。何もかも喋ってしまうぞ。


Ophelia;いま見せてくれたお芝居の意味も？


Hamlet;（荒々しく）もちろんだ、そのほか何でも教えてくれよう、おまえのほうから見せてやりさえすれば
片端からな−−お前さえ恥ずかしがらずに見せてやれば、やつも恥じずにこれはこうと教えてくれるものだ


Ophelia;また、そのような、私はお芝居を見ることにいたします。


Actor;われら一座のため、また、ここに演じます悲劇のため、寛大なるご見物のみなさまがた
なにとぞ多少の不出来はお許しくださいますよう。（退場）


Hamlet;あれは、口上か指輪の銘か。


Ophelia;本当にみじこうございますこと。


Hamlet;女の恋のように。

「台詞の設定（ながくなって恐縮です）」は本質的ではありません。アクションのところに注目してください。台詞の設定でArrayListにいれた役者（実装クラス）は４種類ありましたが、（if文を含まずに）１つのループで全ての役者が台詞を言うことができました。「こういうコーディングができるんだぁ」と思われた方もいらっしゃると思います。ポイントは「インターフェイスでメソッドを規定したこと」、「（実装クラスではなく）インターフェイスを型として用いたこと」です。この２つによって、異なる実装クラスが１つのインターフェイスを通じて、まったく同じに扱われていることが分かります。役者が増えたとしてもアクションの部分に変更はいりません。

インターフェイスをうまく使えるか、否かでシステムの設計が大きく変わります。いきなりは無理でしょうから、はじめの内は、実装クラスがなんとなく似ているときに「メソッドを（抽象化したら）共通化できるかな」といった視点で見ていければ、グッドなのではないかと思います。