# 現場でよく使われる！Javaのデザインパターン徹底解説

## 目次
1. はじめに
2. デザインパターンの概要
   - 2-1 デザインパターンとは
   - 2-2 デザインパターンの重要性
3. クリエーショナルパターン
   - 3-1 シングルトンパターン
   - 3-2 ファクトリーパターン
   - 3-3 抽象ファクトリーパターン
   - 3-4 ビルダーパターン
   - 3-5 プロトタイプパターン
4. ストラクチュラルパターン
   - 4-1 アダプタパターン
   - 4-2 ブリッジパターン
   - 4-3 コンポジットパターン
   - 4-4 デコレーターパターン
   - 4-5 ファサードパターン
   - 4-6 フライウェイトパターン
   - 4-7 プロキシパターン
5. ビヘイビオラルパターン
   - 5-1 チェーンオブリスポンシビリティパターン
   - 5-2 コマンドパターン
   - 5-3 イテレータパターン
   - 5-4 メディエータパターン
   - 5-5 メメントパターン
   - 5-6 オブザーバーパターン
   - 5-7 ステートパターン
   - 5-8 ストラテジーパターン
   - 5-9 テンプレートメソッドパターン
   - 5-10 ビジターパターン
6. まとめ

## 本文

### 1. はじめに
Javaのデザインパターンは、ソフトウェア開発における一連のベストプラクティスであり、特に複雑なシステムを設計する際に有用です。このガイドでは、Javaでよく使われる主要なデザインパターンを詳しく解説します。デザインパターンを理解し使いこなすことで、より良いコード設計を実現し、メンテナンスと再利用性を高めることができます。

### 2. デザインパターンの概要
#### 2-1 デザインパターンとは
デザインパターンは、ソフトウェア開発におけるよくある問題に対する一般的な解決策です。これらは、設計上の問題を解決する抽象的なテンプレートとして役立ちます。

#### 2-2 デザインパターンの重要性
デザインパターンを使用することにより、開発者は問題を効率的かつ効果的に解決できます。また、コードの可読性や保守性を向上させる上で大きな利点があります。

### 3. クリエーショナルパターン
#### 3-1 シングルトンパターン
シングルトンパターンは、クラスのインスタンスが一つだけであることを保証します。以下はその実装例です：

![img](/mosaic-code.jpg)

シングルトンパターンは、リソース消費の削減や、グローバルアクセスが必要な状態を管理するのに適しています。

#### 3-2 ファクトリーパターン
ファクトリーパターンは、インスタンスの生成をサブクラスに委譲することで、クライアントと具体的なクラスを分離します。

![img](/mosaic-code.jpg)

ファクトリーパターンは、簡単に新しいオブジェクトのタイプを追加できる柔軟性を与えます。

#### 3-3 抽象ファクトリーパターン
抽象ファクトリーパターンは、一連の関連するまたは依存するオブジェクトを作成するためのインターフェースを提供します。

![img](/mosaic-code.jpg)

このパターンは、ファクトリーパターンの拡張であり、関連するオブジェクト群を作る環境に適しています。

#### 3-4 ビルダーパターン
ビルダーパターンを使用することで、複雑なオブジェクトの生成を簡略化できます。

![img](/mosaic-code.jpg)

ビルダーパターンは、複雑な構造を持つオブジェクトを段階的に構築するために役立ちます。

#### 3-5 プロトタイプパターン
プロトタイプパターンでは、新しいオブジェクトを作成するのではなく、既存のオブジェクトを複製して新たに利用します。

![img](/mosaic-code.jpg)

プロトタイプパターンは、コストのかかるオブジェクト生成を避けるのに有用です。

### 4. ストラクチュラルパターン
#### 4-1 アダプタパターン
アダプタパターンは、互換性のないインターフェースを持つクラスが協力して作業できるようにするためのパターンです。

![img](/mosaic-code.jpg)

アダプタパターンは、クラスの動作を変えたり、外部APIやサービスにアダプターを通してアクセスしたりする際に使用されます。

#### 4-2 ブリッジパターン
ブリッジパターンは、抽象化と実装を分離し、それぞれを独立して変更できるようにします。

![img](/mosaic-code.jpg)

ブリッジパターンは、クライアントとコントローラを分離した状態で、それぞれの進化を可能にします。

#### 4-3 コンポジットパターン
コンポジットパターンは、オブジェクトをツリー状の構造で表現し、部分と全体を一様に扱えるようにします。

![img](/mosaic-code.jpg)

コンポジットパターンは、再帰的に構造を扱う上で効果的です。

### 5. ビヘイビオラルパターン
#### 5-1 チェーンオブリスポンシビリティパターン
このパターンでは、リクエストを様々なハンドラが順に処理することを可能にします。

![img](/mosaic-code.jpg)

チェーンオブリスポンシビリティパターンは、さまざまなエラーハンドリング戦略を効果的に実装する方法を提供します。

#### 5-2 コマンドパターン
コマンドパターンは、全てのアクションをオブジェクトで表現し、アクションをキューに入れたり、ログに取ったりできるようにします。

![img](/mosaic-code.jpg)

コマンドパターンは、操作のUndo機能の実装や、操作のキューイングに役立ちます。

### 6. まとめ
Javaにおけるデザインパターンは、ソフトウェア開発の品質を高めるための強力なツールです。これらのパターンを理解し、実際に適用することで、コードのモジュラリティ、再利用性、メンテナンス性を大幅に改善できます。それぞれのパターンは特定の問題に対する解法として便利であり、開発の際には適切なパターンを選択して、効率的に問題に対処していきましょう。

[cv:issue_marketplace_engineer]

# 現場でよく使われる！Javaのデザインパターン徹底解説

## 目次
1. はじめに
2. デザインパターンの概要
   - 2-1 デザインパターンとは
   - 2-2 デザインパターンの重要性
3. クリエーショナルパターン
   - 3-1 シングルトンパターン
   - 3-2 ファクトリーパターン
   - 3-3 抽象ファクトリーパターン
   - 3-4 ビルダーパターン
   - 3-5 プロトタイプパターン
4. ストラクチュラルパターン
   - 4-1 アダプタパターン
   - 4-2 ブリッジパターン
   - 4-3 コンポジットパターン
   - 4-4 デコレーターパターン
   - 4-5 ファサードパターン
   - 4-6 フライウェイトパターン
   - 4-7 プロキシパターン
5. ビヘイビオラルパターン
   - 5-1 チェーンオブリスポンシビリティパターン
   - 5-2 コマンドパターン
   - 5-3 イテレータパターン
   - 5-4 メディエータパターン
   - 5-5 メメントパターン
   - 5-6 オブザーバーパターン
   - 5-7 ステートパターン
   - 5-8 ストラテジーパターン
   - 5-9 テンプレートメソッドパターン
   - 5-10 ビジターパターン
6. まとめ

## 本文

### 1. はじめに
Javaのデザインパターンは、ソフトウェア開発における一連のベストプラクティスであり、特に複雑なシステムを設計する際に有用です。このガイドでは、Javaでよく使われる主要なデザインパターンを詳しく解説します。デザインパターンを理解し使いこなすことで、より良いコード設計を実現し、メンテナンスと再利用性を高めることができます。

### 2. デザインパターンの概要
#### 2-1 デザインパターンとは
デザインパターンは、ソフトウェア開発におけるよくある問題に対する一般的な解決策です。これらは、設計上の問題を解決する抽象的なテンプレートとして役立ちます。

#### 2-2 デザインパターンの重要性
デザインパターンを使用することにより、開発者は問題を効率的かつ効果的に解決できます。また、コードの可読性や保守性を向上させる上で大きな利点があります。

### 3. クリエーショナルパターン
#### 3-1 シングルトンパターン
シングルトンパターンは、クラスのインスタンスが一つだけであることを保証します。以下はその実装例です：

```java
public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
```

シングルトンパターンは、リソース消費の削減や、グローバルアクセスが必要な状態を管理するのに適しています。

#### 3-2 ファクトリーパターン
ファクトリーパターンは、インスタンスの生成をサブクラスに委譲することで、クライアントと具体的なクラスを分離します。

```java
public interface Shape {
    void draw();
}

public class Circle implements Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing Circle");
    }
}

public class ShapeFactory {
    public Shape getShape(String shapeType){
        if(shapeType == null){
            return null;
        }
        if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
            return new Circle();
        }
        return null;
    }
}
```

ファクトリーパターンは、簡単に新しいオブジェクトのタイプを追加できる柔軟性を与えます。

#### 3-3 抽象ファクトリーパターン
抽象ファクトリーパターンは、一連の関連するまたは依存するオブジェクトを作成するためのインターフェースを提供します。

```java
public interface AbstractFactory {
    Shape createShape();
}

public class CircleFactory implements AbstractFactory {
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }
}
```

このパターンは、ファクトリーパターンの拡張であり、関連するオブジェクト群を作る環境に適しています。

#### 3-4 ビルダーパターン
ビルダーパターンを使用することで、複雑なオブジェクトの生成を簡略化できます。

```java
public class Car {
    private String engine;
    private int wheels;

    public static class Builder {
        private String engine;
        private int wheels;

        public Builder setEngine(String engine) {
            this.engine = engine;
            return this;
        }

        public Builder setWheels(int wheels) {
            this.wheels = wheels;
            return this;
        }

        public Car build() {
            return new Car(this);
        }
    }

    private Car(Builder builder) {
        this.engine = builder.engine;
        this.wheels = builder.wheels;
    }
}
```

ビルダーパターンは、複雑な構造を持つオブジェクトを段階的に構築するために役立ちます。

#### 3-5 プロトタイプパターン
プロトタイプパターンでは、新しいオブジェクトを作成するのではなく、既存のオブジェクトを複製して新たに利用します。

```java
public class Prototype implements Cloneable {
    private String name;

    public Prototype(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Prototype clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Prototype) super.clone();
    }
}
```

プロトタイプパターンは、コストのかかるオブジェクト生成を避けるのに有用です。

### 4. ストラクチュラルパターン
#### 4-1 アダプタパターン
アダプタパターンは、互換性のないインターフェースを持つクラスが協力して作業できるようにするためのパターンです。

```java
public interface MediaPlayer {
    void play(String audioType, String fileName);
}

public class MediaAdapter implements MediaPlayer {
    public void play(String audioType, String fileName) {
        if(audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){
            System.out.println("Playing mp4 file. Name: " + fileName);
        }
    }
}
```

アダプタパターンは、クラスの動作を変えたり、外部APIやサービスにアダプターを通してアクセスしたりする際に使用されます。

#### 4-2 ブリッジパターン
ブリッジパターンは、抽象化と実装を分離し、それぞれを独立して変更できるようにします。

```java
public interface DrawAPI {
    void drawCircle(int radius, int x, int y);
}

public class Circle {
    private int radius, x, y;
    private DrawAPI drawAPI;

    public Circle(int x, int y, int radius, DrawAPI drawAPI) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.radius = radius;
        this.drawAPI = drawAPI;
    }

    public void draw() {
        drawAPI.drawCircle(radius, x, y);
    }
}
```

ブリッジパターンは、クライアントとコントローラを分離した状態で、それぞれの進化を可能にします。

#### 4-3 コンポジットパターン
コンポジットパターンは、オブジェクトをツリー状の構造で表現し、部分と全体を一様に扱えるようにします。

```java
public interface Employee {
    void showDetails();
}

public class Developer implements Employee {
    private String name;

    public Developer(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void showDetails() {
        System.out.println(name);
    }
}
```

コンポジットパターンは、再帰的に構造を扱う上で効果的です。

### 5. ビヘイビオラルパターン
#### 5-1 チェーンオブリスポンシビリティパターン
このパターンでは、リクエストを様々なハンドラが順に処理することを可能にします。

```java
abstract class Logger {
    public static int INFO = 1;
    public static int DEBUG = 2;
    protected int level;

    protected Logger nextLogger;

    public void setNextLogger(Logger nextLogger) {
        this.nextLogger = nextLogger;
    }

    public void logMessage(int level, String message) {
        if (this.level <= level) {
            write(message);
        }
        if (nextLogger != null) {
            nextLogger.logMessage(level, message);
        }
    }

    abstract protected void write(String message);
}

class ConsoleLogger extends Logger {
    public ConsoleLogger(int level) {
        this.level = level;
    }

    protected void write(String message) {
        System.out.println("Standard Console::Logger: " + message);
    }
}
```

チェーンオブリスポンシビリティパターンは、さまざまなエラーハンドリング戦略を効果的に実装する方法を提供します。

#### 5-2 コマンドパターン
コマンドパターンは、全てのアクションをオブジェクトで表現し、アクションをキューに入れたり、ログに取ったりできるようにします。

```java
public interface Command {
    void execute();
}

public class Light {
    public void on() {
        System.out.println("Light is ON");
    }
}

public class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    public void execute() {
        light.on();
    }
}
```

コマンドパターンは、操作のUndo機能の実装や、操作のキューイングに役立ちます。

### 6. まとめ
Javaにおけるデザインパターンは、ソフトウェア開発の品質を高めるための強力なツールです。これらのパターンを理解し、実際に適用することで、コードのモジュラリティ、再利用性、メンテナンス性を大幅に改善できます。それぞれのパターンは特定の問題に対する解法として便利であり、開発の際には適切なパターンを選択して、効率的に問題に対処していきましょう。



現場でよく使われる！Javaのデザインパターン徹底解説

目次

続きを読むには単価診断を受けてください（30秒）