関心の分離

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関心の分離(かんしんのぶんり、英語: separation of concerns、SoC)とは、ソフトウェア工学においては、プログラムを関心(何をしたいのか)毎に分離された構成要素で構築することである。

プログラミングパラダイムは開発者が関心の分離を実践することを手助けするものもある。その為には、モジュール性カプセル化の実装のしやすさが重要となる。

関心の分離は複雑で依存関係が入り乱れたシステムの理解・設計・運用を容易にすることが出来るので他の工学分野でもみられる。

歴史[編集]

「関心の分離」を意味する英語「separation of concerns」は、エドガー・W・ダイクストラ1974年に論文「On the role of scientific thought」(Dijkstra 1974: 科学思想の役割)で初めて使用したとされている。1989年にChris Reade が「Elements of Functional Programming」(Chris Reade 1989: 関数型プログラミングの要素)というタイトルの書籍で関心の分離を説明している。

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関心の分離の例として構造と見た目の分離(英:separation of presentation and content)がある。

React: ライフルサイクルメソッド/時間的凝集とhook/機能的凝集[編集]

Reactはライフルサイクルメソッドがもたらした機能的凝集度の低さをhookによって克服し、SoCを実現している。

ライフルサイクルメソッドは周期(ライフサイクル)のある時点で自動的に呼び出されるメソッドである。例えばコンストラクタはインスタンス作成時のメソッドであり、onMemberChangedメソッドはメンバ更新時に毎回呼び出されるメソッドである。ライフサイクルメソッドとして時間的に適切な処理を実装すれば、ある時点でおこなわれる処理が一か所に集約され時間的凝集度が高いコードになる(時間的なSoCがおこなわれている)。

例えばタイマー2つによるカウントダウンUIを考える。ライフルサイクルメソッドを利用する場合、開始時(constructor)でcount変数を用意し、UI作成時(componentDidMount)にタイマーをセットし、レンダリング時(render)にカウント表示を更新、UI破棄時(componentWillUnmount)にタイマーを破棄する。

class Clock extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = { countA: 0, countB:0 };
  }

  componentDidMount() {
    this.timerIDa = setInterval(() => this.tickA(), 1000)
    this.timerIDb = setInterval(() => this.tickB(), 1000)
  }

  componentWillUnmount() {
    clearInterval(this.timerIDa);
    clearInterval(this.timerIDb);
  }

  tickA() {
    this.setState({ countA: this.state.countA + 1});
  }
  tickB() {
    this.setState({ countB: this.state.countB + 1});
  }

  render(){
    return <div>now count: A/{this.state.countA} - B/{this.state.countB}</div>
  }
}

ある時点で何が起きるかが一見してわかる(時間的凝集度が高い)一方、機能的に見ると一連の処理を時間ごとに別の関数に切り出していることになる。また1つのサイクルメソッドの中にタイマーAの処理とタイマーBの処理が混在することになる。このようにライフサイクルメソッドを用いたコードは時間的凝集度が高くても機能的凝集度は低いといえる。 そこでReactでは機能的凝集度を高めるhookと名付けられた機能を導入した。hookはライフルサイクルメソッドのようなclass interface実装ではなく、関数の暗示的状態(非透過的な参照)を利用している。コンポーネントあたり1つしか持てないライフルサイクルメソッドと異なり、関数であるhookは何度でも利用ができる。また各hook関数が状態の保持やライフルサイクルの管理といった個別機能を持つため、機能Aに必要なすべてのhookを1箇所に集めることができる。すなわち機能的凝集度が高い状態、機能的なSoCが実現できる。

function Clock() {
  // Timer A /////////////////////////////////////////
  const [countA, setCountA] = useState(0);
  useEffect(()=>{
    const id = setInterval(() => setCountA(n=>n+1), 1000);
    return ()=> clearInterval(id)
  }, []);
  // Timer A /////////////////////////////////////////

  // Timer B /////////////////////////////////////////
  const [countB, setCountB] = useState(0);
  useEffect(()=>{
    const id = setInterval(() => setCountB(n=>n+1), 1000);
    return ()=> clearInterval(id)
  }, []);
  // Timer B /////////////////////////////////////////

  return <div>now count: A/{countA} - B/{countB}</div>
}


関連項目[編集]

参考資料[編集]

  • Multi-Dimensional Separation of Concerns
  • TAOSAD
  • Tutorial and Workshop on Aspect-Oriented Programming and Separation of Concerns
  • Chris Reade (1989). Elements of functional programming. Wokingham, England: Addison-Wesley. ISBN 0201129159. OCLC 19124943. 
  • Dijkstra, E.W. (1974). E.W. Dijkstra Archive: On the role of scientific thought (EWD447). http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/transcriptions/EWD04xx/EWD447.html. 

脚注[編集]

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