【Android】【Applet】【Java】interface を使ってインスタンスを生成する

2014/06/28 Sat [edit]

　前回の続き。

　実際にインスタンス生成のコードは少々やっかいである。new 演算子を使うには型（クラス名）が必要で、そのコードがメインコードに大量にあると、もはや使い回しなど出来なくなる。しかし、完全に無くすことはできなくても、interface を使って、そのコードを減らすことはできる。それはインスタンス生成用のインターフェイスを作ってしまう事である。その基本コードを書いてみよう。

●インスタンス生成用のインターフェイス(InstanceFactory)

public interface InstanceFactory<T> {
    public T newInstance();
}

　これはあくまでも簡単なものなので、必要に応じて色々作ってみると良いだろう。この手のインターフェイスは型を限定しないようにジェネリクス型を使う。とりあえず、ここでは実装には匿名クラスで定義してみよう。もちろん通常のクラスに implements して使っても構わない。

（参考）ジェネリクス型
（参考）総称型色々

●Android 版インスタンス生成用のインターフェイス実装（匿名クラス）

InstanceFactory<XImage> factory = new InstanceFactory<XImage>() {
    @Override
    public XImage newInstance() {
        return new AndroidImage();
    }
};

●Applet 版インスタンス生成用のインターフェイス実装（匿名クラス）

InstanceFactory<XImage> factory = new InstanceFactory<XImage>() {
    @Override
    public XImage newInstance() {
        return new AppletImage();
    }
};

　どちらもインスタンスを生成して返してるだけである。

　これが既にどこかに定義してあるとして、前回のメインコードを書き換えてみよう。

●インスタンス生成用のインターフェイス（InstanceFactory）がそれぞれ定義してあるとして、メインコードを書き換えてみる（共通）

//インスタンスを生成
XImage xImg = factory.newInstance();
//100 x 200 で画像を生成
xImg.createImage(100, 200);
dispSize(xImg);

　これなら、どちらのプラットフォームでも使える事がわかるだろう。定義部分は簡易フレームワークで使った XActivity, XApplet のような抽象クラスに定義してしまうという手もある。頻繁に使うものなら、XFramework にメソッド追加しても良いだろう。

　また、これを使えばメソッド内でインスタンス生成などもやり易くなる。簡単な例を挙げてみよう。

●インスタンス生成用のインターフェイスを引数にして画像を生成する（共通）

public XImage createImage(int width, int height, InstanceFactory<? extends XImage> factory) {
    XImage xImg = factory.newInstance();
    xImg.createImage(width, height);
    return xImg;
}

//メインでは...
XImage xImg = createImage(100, 200, factory);
dispSize(xImg);

　この方法なら、すべて共通のコードで書けることがわかるだろう。もちろんこれ以外の XImage インターフェイスを持ったインスタンス生成インターフェイスを定義すれば、そのままオブジェクトを入れ替えても、使えるという利点もある。

　配列などもインターフェイスに定義可能だ。既存の InstanceFactory 少し改造してみよう。

●インスタンス生成用のインターフェイス(InstanceFactory)を配列対応にしてみる

public interface InstanceFactory<T> {
    public T newInstance();
    public T[] newInstance(int length);
    public T[][] newInstance(int col, int row);
}

●Android 版インスタンス生成用のインターフェイス(InstanceFactory)配列対応実装

InstanceFactory<XImage> factory = new InstanceFactory<XImage>() {
    @Override
    public XImage newInstance() {
        return new AndroidImage();
    }
    @Override
    public XImage[] newInstance(int length) {
        XImage[] images = new XImage[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            images[i] = new AndroidImage();
        }
        return images;
    }
    @Override
    public XImage[][] newInstance(int col, int row) {
        XImage[][] images = new XImage[row][col];
        for (int j = 0; j < row; j++) {
            for (int i = 0; i < col; i++) {
                images[j][i] = new AndroidImage();
            }
        }
        return images;
    }
};

●Applet 版インスタンス生成用のインターフェイス(InstanceFactory)配列対応実装

InstanceFactory<XImage> factory = new InstanceFactory<XImage>() {
    @Override
    public XImage newInstance() {
        return new AppletImage();
    }
    @Override
    public XImage[] newInstance(int length) {
        XImage[] images = new XImage[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            images[i] = new AppletImage();
        }
        return images;
    }
    @Override
    public XImage[][] newInstance(int col, int row) {
        XImage[][] images = new XImage[row][col];
        for (int j = 0; j < row; j++) {
            for (int i = 0; i < col; i++) {
                images[j][i] = new AppletImage();
            }
        }
        return images;
    }
};

　実際の利用において、画像生成が少々面倒だと思ったら、コンストラクタを付け加えるのも良いだろう。画像生成用のコンストラクタと InstanceFactory を改造した XImageFactory インターフェイスを作ってみる。

●Android 版画像ラッパークラス(AndroidImage)に画像生成のコンストラクタを付け加える

public final class AndroidImage implements XImage {
    private Bitmap image;

    //コンストラクタ
    public AndroidImage() {
    }
    //画像生成のコンストラクタ
    public AndroidImage(int width, int height) {
        createImage(width, height);
    }

    @Override
    public void createImage(int width, int height) {
        this.image = Bitmap.createBitmap(width, height, Config.ARGB_8888);
    }
    @Override
    public int getWidth() {
        return image.getWidth();
    }
    @Override
    public int getHeight() {
        return image.getHeight();
    }
}

●Applet 版画像ラッパークラス(AppletImage)に画像生成のコンストラクタを付け加える

public final class AppletImage implements XImage {
    private BufferedImage image;

    //コンストラクタ
    public AppletImage() {
    }
    //画像生成のコンストラクタ
    public AppletImage(int width, int height) {
        createImage(width, height);
    }

    @Override
    public void createImage(int width, int height) {
        this.image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
    }
    @Override
    public int getWidth() {
        return image.getWidth();
    }
    @Override
    public int getHeight() {
        return image.getHeight();
    }
}

●インスタンス生成用のインターフェイスを画像生成用に改造する（XImageFactory）

public interface XImageFactory<T> {
    public T newInstance(int width, int height);
    public T[] newInstance(int width, int height, int length);
    public T[][] newInstance(int width, int height, int col, int row);
}

　XImageFactory インターフェイスはよく使うのであれば、匿名ではなく、クラスに実装しても良い。

●Android 版画像生成用のインターフェイス（XImageFactory）をクラスに実装（AndroidImageFactory）

public final class AndroidImageFactory implements XImageFactory<AndroidImage> {
    //コンストラクタ
    public AndroidImageFactory() {
    }

    @Override
    public AndroidImage newInstance(int width, int height) {
        return new AndroidImage(width, height);
    }
    @Override
    public AndroidImage[] newInstance(int width, int height, int length) {
        AndroidImage[] images = new AndroidImage[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            images[i] = new AndroidImage(width, height);
        }
        return images;
    }
    @Override
    public AndroidImage[][] newInstance(int width, int height, int col, int row) {
        AndroidImage[][] images = new AndroidImage[row][col];
        for (int j = 0; j < row; j++) {
            for (int i = 0; i < col; i++) {
                images[j][i] = new AndroidImage(width, height);
            }
        }
        return images;
    }
}

●Applet 版画像生成用のインターフェイス（XImageFactory）をクラスに実装（AppletImageFactory）

public final class AppletImageFactory implements XImageFactory<AppletImage> {
    //コンストラクタ
    public AppletImageFactory() {
    }

    @Override
    public AppletImage newInstance(int width, int height) {
        return new AppletImage(width, height);
    }
    @Override
    public AppletImage[] newInstance(int width, int height, int length) {
        AppletImage[] images = new AppletImage[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            images[i] = new AppletImage(width, height);
        }
        return images;
    }
    @Override
    public AppletImage[][] newInstance(int width, int height, int col, int row) {
        AppletImage[][] images = new AppletImage[row][col];
        for (int j = 0; j < row; j++) {
            for (int i = 0; i < col; i++) {
                images[j][i] = new AppletImage(width, height);
            }
        }
        return images;
    }
}

●インスタンス生成インターフェイスの実装クラスを生成（Android 版)

XImageFactory<? extends XImage> factory = new AndroidImageFactory();

●インスタンス生成インターフェイスの実装クラスを生成（Applet 版)

XImageFactory<? extends XImage> factory = new AppletImageFactory();

●メインコードでは...

//インスタンス生成(100 x 200 で画像を生成)
XImage xImg = factory.newInstance(100, 200);
dispSize(xImg);

　実装クラスの左辺は XImageFactory<? extends XImage> となってるが、実装クラスの型でも良い。ここでは見た目上、 XImage の派生クラスと解りやすいように表記した。

　ここまで来れば、もうメインコードはほとんど共通化できる。new 演算子は極力使わず、factory のインターフェイスを使って、インスタンスを生成するコードで書いて置けば、プラットフォーム依存の少ないコードになることが分かるだろう。新たにプラットフォームが加わった場合も、その画像ラッパークラスを作れば、そのまま使える。factory はメソッドの引数にもできるので、色々とやってみると良いだろう。

●factory をメソッドの引数にする（あまりコードに意味はない）

public XImage[][] createImages(int width, int height, int col, int row, XImageFactory<? extends XImage> factory) {
    return factory.newInstance(width, height, col, row);
}