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Before/Afterパターン

2009年5月28日(木)
細川 努

Before/Afterパターンとは

 GoF以外のデザインパターンの連載も、いよいよ今回で最終回となります。これまでの連載では、デザインパターンの必要性やNullObcectパターン(第1回:http://thinkit.jp/article/926/1/)、Object Poolパターン(第2回:http://thinkit.jp/article/934/1/)について詳しく紹介してきました。

 また、前回(http://thinkit.jp/article/941/1/)は一部内容を変更して、デザインパターンを勉強するために厳選した書籍を紹介しました。デザインパターンに興味をもたれた方は、ぜひ押さえておくとよいのではないでしょうか。

 全3回と少々駆け足でしたが、今回は、Before/Afterパターンについて解説していきます。Before/Afterパターンは、以下の順番でメソッドを実行させるためのパターンです。

 before()→method()→after()

・before:メソッドを実行する前の事前の準備処理
・method:本体処理
・after:メソッドを実行した後片付けをおこなう処理

 このパターンは、多くの実装例(詳しくは後で説明します)で見ることのできるものであり、オブジェクト指向以前からも用いられてきました。Before/Afterパターンをもっともシンプルに実装するには、以下のようになります。

 before(); method(); after();

 しかしながら、上記の例では、method()で例外が発生した時に事後処理がおこなわれません。

 そこで、method()で例外が発生しても、必ずafter()が実行されるようにしたのが下記のコーディング例です。

 before();
 try {
   method();
 }
 finally {
   after();
 }

Before/Afterパターンの適用可能性

 Before/Afterパターンは、実際のシステムでもよく見かけられるポピュラーなパターンですが、このパターンを利用する動機は場面によって異なります。以下ではその代表的な場面を説明します。

・変数の初期化/値設定
 オブジェクトのインスタンス変数の初期化や値の設定

・外部リソースの接続/切断
 外部リソース(データベース、ネットワーク通信等)との接続、切断処理

・契約プログラミング
 Before/Afterパターンに関連して、契約プログラミングというものがあります。契約プログラミング(Programing By Contract)とは、プログラムコードの中に、プログラムが満たすべき仕様について記述をすることで、設計の安全性を高める技法です。この技法はもともとEiffelで導入されましたが、現在ではJava等の代表的な言語でも利用することができます。

 契約プログラミングでは、事前条件、事後条件、不変条件という3つの利用条件があり、メソッドの開始時(Before)と終了時(After)にチェックを行います。例えば、メソッドの呼び出す側が、保障すべき条件(事前条件)をメソッドの開始時にチェックし、呼び出されたメソッドの側で保証すべき条件(事後条件)をメソッドの終了時にチェックします。こうした、契約プログラミングの利用条件を記述する際にも、Before/Afterパターンを利用することができます。

・マルチスレッド
 現在では、マルチコアやマルチプロセッサを持つコンピューターが増えてきた結果、マルチスレッド(スレッドという処理単位が複数生成され、並行して処理が行われること)を前提としたプログラミングが重要になってきています。こうした、マルチスレッドプログラミングでは、共有データへのロックの取得/解放など、マルチスレッド特有の事前処理/事後処理を実装する際に、Before/Afterパターンがよく用いられています。

 マルチスレッドで必要となるプログラミングテクニックの詳細やパターンについての説明はここでは割愛しますが、興味のある方は、3ページ目で紹介している参考文献をぜひ読んでみてください。

株式会社アーキテクタス
(株)アーキテクタス 代表取締役 技術士(情報工学)大手シンクタンクで金融系システム構築等を経験。現在、総務省CIO補佐官として、総務省内のシステム構築への助言等を担当している。要求開発アライアンス理事 日本Javaユーザー会(JJUG)監事

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