第6章 ソリューションドメイン分析

[iteman]

この章では再びドメイン分析について考えていくが、今度はアプリケーションドメインではなくソリューションドメインを扱う。アプリケーションドメイン分析の原則の多くが、ソリューション構造にも同様に適用される。ここで調査するソリューションドメインは、C++プログラミング言語そのものである。本書では、パターンも、ソリューションドメインにおける強力な武器だと見なす。しかし、ほとんどのパターンは単に共通性と可変性の一般的な構成を表現しているに過ぎないことを記しておく。
― 新装版　マルチパラダイムデザイン p.123

[kumamidori]

C++言語関係等、参考リンクメモ

• テンプレート（WIkipedia）
• C++ プログラミングガイド 第 4 章 テンプレート
  • http://docs.oracle.com/cd/E19957-01/805-7887/6j7dsdheo/index.html
• 継承
  • http://www.s-cradle.com/developer/sophiaframework/tutorial/Cpp/inherit.html
• 6.8 仮想関数
  • http://www.s-cradle.com/developer/sophiaframework/tutorial/Cpp/virtual.html

引用されているBrige パターンと同様のパターン

これは読んでいないですが一応リンクを貼ります。
C++ Idiom James O. Coplien

• http://tinf2.vub.ac.be/~dvermeir/c++/EuroPLoP98.html#EnvelopeLetter

[kumamidori]

• 振る舞いの継承

p.129

アプリケーションドメインを分析するときには、振る舞いの継承に焦点をあてる。もし、実装構造の共通性に焦点をあてたとすると、設計の柔軟性に関して妥協しなければならなくなる可能性がある。

どちらかというとアンチパターンとして書かれている、「実装構造の共通性に焦点を当てる」とは？
→　Numberの例で言うと、Complex と Integer をグループ化できないと捉えてしまうと、複雑になり管理しにくくなるということかなと。
Integer は、　Complex のように実部、虚部を持たず、「実装構造」が両者は異なるのだけれど、
同じ操作演算を持っていると見なすことができるので、共通性があると考える。

「設計の柔軟性？」
→ 拡張が可能であること、すぐに変更ができること、理解しやすいこと

[kumamidori]

• 6.5 クラステンプレートの例
  https://github.com/kumamidori/mpd_cpp_snippets/blob/master/chapter6/6_5_ClassTemplate_Stack.cpp
• 6.6 関数テンプレートの例
  https://github.com/kumamidori/mpd_cpp_snippets/blob/master/chapter6/6_6_FunctionTemplate_Max.cpp
• 図6.5 例
  https://github.com/kumamidori/mpd_cpp_snippets/blob/master/chapter6/Fig_6_5_Set.cpp
  これはよく分かりませんでした。
• 仮想関数の例
  https://github.com/kumamidori/mpd_cpp_snippets/blob/master/chapter6/6_8_VirtualFunction_Shape.cpp

[kumamidori]

p.135

• 共変 co-variant

共変性と反変性 (計算機科学) - Wikipedia

• 共通性／可変性分析という用語について（杉本さんのツイートメモ）

https://twitter.com/sugimoto_kei/status/579509029501726720

 「共通性」「可変性」は、かなり限定された、やや特殊な意味で用いられているのに、
 共通な要素とそれ以外を分けるという一般論と誤解される。
 「枠組み／選択肢型構造分析」みたいな表現の方が内容に合っているかも（くどい？）。

[nyanp]

p.139

ほとんどのStackは、図6.9と同様のデータ構造を持つ。この実装は十分に一般的である。スタックされる要素がデフォルトコンストラクタを持つことを強制しないし、ポリモーフィックなデータ型を扱うこともできる。

• C++標準ライブラリのstackは、テンプレート引数で委譲するコンテナを指定できる。デフォルト値では図6.10に近い構造(正確にはdeque)になり、明示すれば図6.9相当のstackにすることも可能。負の可変性をテンプレートの特殊化ではなく、デフォルト引数で表現している
• 実際には図6.10のような実装でも、図6.9に対して一般性を失うことは殆どない(デフォルトコンストラクタを強制しない云々は、データ構造というより実装に依存した問題)。

C++標準stackを簡略化した実装
https://ideone.com/SJTv1H

[iteman]

ソリューションドメイン分析の必要性

6.1 "反対側"のドメイン (p.123)

なぜソリューションドメインを研究する必要があるのだろうか？設計とは、問題構造からソリューション構造を導くアクティビティであるという視点をとるならば、問題を理解するだけでは十分ではない。つまり、ソリューションドメインも問題ドメインと同様に理解しなければならない。

[iteman]

ソリューションドメインの言語機能とモデリング

6.2 C++ソリューションドメイン：概要 (p.125)

これらの言語機能の1つ1つが、パラダイム、すなわち世界を組織化する1つの方法を特徴づける。C++のプログラムは、これらの言語機能によってコードとして形作られる。さらには、バンキングシステム、テレコム系システム、GUIなどといったアプリケーションドメインの抽象を我々が考えたり表現したりする方法も、これらの言語機能によって形作られることになる。

概念メタファーの観点からは、モデリングとはソリューションドメインで表現可能なメタファーによってアプリケーションドメインを理解する（モデル化する）ことといえる。アプリケーションドメインの概念の一側面をソリューションドメインで表現可能なメタファーによって明らかにするともいえるだろう。

[iteman]

テンプレートパラメータのデフォルト式

6.5 クラステンプレート 6.5.1 テンプレートの特殊化 (p.128)

template <class T, class SequenceClass = dequeue<T> >
class Stack {
    ...
}

これはどのような意味なのか？

[iteman]

振る舞いの継承と設計の柔軟性

6.7 継承 (p.129)

アプリケーションドメインを分析するときには、振る舞いの継承に焦点をあてる。もし、実装構造の共通性に焦点をあてたとすると、設計の柔軟性に関して妥協しなければならなくなる可能性がある。実装構造に基づいた設計は、関連するドメインに広く適用することが難しいかもしれない。元のアプリケーションドメインに属する新しいアプリケーションに対してさえも困難であるかもしれない。振る舞いに焦点をあてると、設計に柔軟性を持たせやすい。このような思想が、CRCカード[Beck1993]や責務駆動設計（responsibility-driven design）[Wirfs-Brock 1990]などの設計手法の核心に存在する。

• CRCカード - Wikipedia
• [オージス総研の本] オブジェクトデザイン

[iteman]

コードの解説求む

6.7.1 2つのドメインを整合させる (pp.129-134)

[iteman]

2つの仮想関数のグルーピング方法

6.8 仮想関数 (p.135)

仮想関数のグルーピングには2つの方法がある。1つ目は、アプリケーションドメインの抽象データ型を実装するクラスの中に仮想関数をグルーピングする方法、2つ目は、異なるクラスの仮想関数を1つの継承階層へとグルーピングする方法である。

解説求む。

[iteman]

振る舞いと意味

6.8 仮想関数 (p.135)

要するに、仮想関数群は、外部から観測可能な振る舞い、すなわち意味を共有する。例えば、Shape（形）クラス以下に階層を形成するクラス群は、すべてdraw（描画）メンバ関数を共有する。このようなメンバ関数はほかにも数多くある。「描画される」というのは、すべての「形」が持つ振る舞いである。

[iteman]

ポリモーフィズム

6.8 仮想関数 (pp.136-137)

ポリモーフィズム[CardelliWegner1985]とは、「多くの形態」を意味する。共通性と可変性という本書の視点に合わせて、これを次のように言い換えることも可能である。
「ポリモーフィズムは、関連するいくつかの形態に何か共通するものがあるがそれぞれの形態は別個であるということを意味する」

図6.8も参照のこと。

[iteman]

C++における負の可変性の表現方法

6.11 負の可変性 (p.138)

• テンプレートの特殊化
• デフォルト引数
• 間接参照（データメンバキャンセルのため）
• private継承（振る舞いのキャンセルのため）
• 共用体
• #ifdef