デザインパターンについて#

デザインパターンとは、ソフトウェア設計における頻出する問題を解決するための汎用的な設計テンプレートのこと。オブジェクト指向設計において、オブジェクトの生成・構造・振る舞いに関する課題を体系的に整理し、再利用可能な形でまとめたものです。

デザインパターンは、具体的なコードの実装を示すものではなく、設計の指針として機能します。これにより、コードの可読性や保守性が向上し、開発者間での共通認識を持ちやすくなります。

代表的であるGoF（Gang of Four）のデザインパターンは23種類あり、「生成」「構造」「振る舞い」 の3つのカテゴリに分類されます。

1. 生成パターン（Creational Patterns）#

オブジェクトの生成方法を管理し、効率的なインスタンス生成を実現する。

パターン名	概要	使いどころ	メリット
Factory Method	サブクラスがインスタンス生成を決定する	具体的なクラスを意識せずにオブジェクトを作りたい	カプセル化、拡張性向上
Abstract Factory	関連するオブジェクト群を一括で生成	UIフレームワークなど、関連オブジェクトをまとめて作る	依存関係を減らせる
Singleton	1つのクラスのインスタンスが常に1つだけ	設定管理、ログ管理など	インスタンス共有、メモリ節約
Builder	複雑なオブジェクトを段階的に組み立てる	オプションの多いオブジェクトの生成	可読性向上、柔軟な生成
Prototype	既存のオブジェクトをコピーして新しいインスタンスを作る	オブジェクトの生成コストを抑えたい場合	高速なインスタンス生成

2. 構造パターン（Structural Patterns）#

オブジェクトやクラスの関係を整理し、柔軟な構造を実現する。

パターン名	概要	使いどころ	メリット
Adapter	既存のクラスを異なるインターフェースで使えるようにする	互換性のないAPIを統一する	既存コードを変更せずに再利用
Bridge	抽象部分と実装部分を分離し、それぞれ独立して拡張可能にする	UIテーマの切り替えなど	柔軟な拡張
Composite	木構造を使い、個別オブジェクトとグループを統一的に扱う	ファイルシステム、GUIコンポーネント	再帰的な構造を簡単に実装
Decorator	オブジェクトの機能を動的に追加する	I/Oストリーム、ログの拡張など	柔軟な機能追加
Facade	複雑なシステムにシンプルなインターフェースを提供する	外部ライブラリの利用時	シンプルなAPI設計
Flyweight	共通データを共有し、メモリ使用量を削減する	文字フォントやゲームのスプライト管理	メモリ節約
Proxy	代理オブジェクトを介してアクセス制御や遅延処理を行う	リモートオブジェクト、キャッシュ管理	アクセス制御、リソース管理

3. 振る舞いパターン（Behavioral Patterns）#

オブジェクトのやり取りや、責務の分担を整理する。

パターン名	概要	使いどころ	メリット
Chain of Responsibility	リクエストを処理できるオブジェクトに順番に渡す	ログ処理、認証、フィルター	柔軟なリクエスト処理
Command	リクエストをオブジェクトとしてカプセル化する	Undo/Redo機能、バッチ処理	処理の分離、履歴管理
Interpreter	独自言語の構文解析を実装する	SQLパーサー、スクリプトエンジン	柔軟な言語解析
Iterator	集合オブジェクトをシーケンシャルに操作できるようにする	コレクションのループ処理	一貫したインターフェース提供
Mediator	オブジェクト間のやり取りを中央で管理する	チャットアプリのメッセージ仲介	依存関係の低減
Memento	オブジェクトの状態を保存・復元する	Undo/Redo機能	履歴管理が簡単になる
Observer	1つのオブジェクトの状態変化を複数のオブジェクトに通知する	イベントリスナー、通知機能	疎結合、リアルタイム更新
State	状態によって振る舞いを変える	ゲームキャラクターの状態管理	状態管理が明確になる
Strategy	振る舞い（アルゴリズム）を外部から切り替え可能にする	ソートアルゴリズム、認証方式	柔軟なアルゴリズム変更
Template Method	基本的な処理の流れを決め、詳細はサブクラスで実装する	フレームワーク、ワークフロー管理	コードの再利用性向上
Visitor	オブジェクトの構造を変更せずに新しい処理を追加する	コンパイラの構文解析、ファイル構造の走査	柔軟な処理の追加

まとめ#

生成パターン → オブジェクトの作り方を整理（Singleton, Factory, Builder など）
構造パターン → クラスやオブジェクトの関係を整理（Adapter, Decorator, Proxy など）
振る舞いパターン → オブジェクトのやり取りや処理の流れを整理（Observer, Strategy, Command など）

目次

デザインパターンについて#

1. 生成パターン（Creational Patterns）#

2. 構造パターン（Structural Patterns）#

3. 振る舞いパターン（Behavioral Patterns）#

まとめ#