Java8でmixinをがんばってみる

Java8からinterfaeのデフォルト実装が使えるようになります。インタフェースは複数implemntsできます。したがって複数のdefault実装付インタフェースを組み合わせてクラスを構成することができそうです。mixiinによる実装の再利用です。(この場合implementと呼んでよいのか疑問ですが)。うまく使えばScalaのトレイトみたいなことが出来るはず。

それでは実例を。Userオブジェクトを検索して、その人にメールを送るという架空のアプリを考えます。

まずはUserオブジェクト。
いちいち複数ファイルを書くのは面倒なので、今回はすべてstaticなネストクラス（とネストインタフェース）として定義します。

public class MyTest {
    public static class User {
        String id;
        User(String id) {this.id = id;}
        @Override  public String toString() {return id;}
    }

はい適当ですね。
そしてUserを検索してくるUserRepositoryのインタフェースと、文字列をメール送信するMailGatewayを定義します。こちらには実装をつけません。（今回のポイント）

   //ステップ1
    public interface UserRepository {
        User findUser(String id);
    }
    public interface MailGateway {
        void send(String  str);
    }

こちらも適当です。
そしてUserRepositoryやMailGatewayに依存し、これらのサービスを組み合わせて必要な処理をおこなうMailSenderクラスを定義します。

    //ステップ2
    /** UserRepositoryとMailGatewayに依存するサービス */
    public static abstract class  MailSender implements  UserRepository ,MailGateway {
        User u ;
        public void sendMail(String id) {
            u  = findUser(id);     //UserRepositoryのメソッド
            send(u.id);               //MailGatewayのメソッド
        }
    }

こちらは抽象クラスとして定義します。必要なインタフェースを定義していないので当然ですね。（抽象クラスなのでなんとなくインスタンス変数も持たせました）

ここからが重要なところです。肝心の各種インタフェースを実装したインタフェースを定義します（上手い呼び名なし）

    //ステップ3
    /**実装*/
    public interface  UserRepositoryDefault  extends UserRepository {
        public default  User findUser(String id) {
            return new User(id);
        }
    }
    /**実装*/
    public interface  MailGatewayDefault  extends MailGateway {
        public default  void  send(String  str) { 
            System.out.printf("%sにメールを送ったよ\n",str);
        }
    }

まあ適当です。ここまでで準備完了。

そしてここからが美味しいところ、それぞれの実装を組み合わせたクラスを定義します。

    //ステップ4
    //以下ですべてを繋ぐ
    /**
     * defaultメソッドで実装されたインタフェース宣言を組み合わせたもの
     * 基本実装は必要無いが、mixinされたもの同士実装がぶつかるときは、ここでケアする
     *      */
    public static class MailSenderImpl extends  MailSender implements  UserRepositoryDefault, MailGatewayDefault {}

ちょっとScalaっぽい見た目です。
ここではMailSenderを継承し、さらに実装が書かれたインタフェースをimplentsしています。中身は必要ないので一行でかけます。

もしデフォルト実装インタフェース同士のメソッドシグネチャがかぶってしまった場合、コンパイルエラーが出るので、このクラスでオーバーライドして調整する必要があります。(きちんとしたトレイトがある言語ならば、ここら辺を上手くケアしてくれるのです)

そして、このクラスの利用はこんな感じです。(本来ならばMailSenderImplの生成はクラスの利用者から見ないところで行われるでしょう)

    /** 実行*/
    public static void main(String[] args) {
        MailSender ms  = new MailSenderImpl();
        ms.sendMail("id");
    }

この仕組みを利用することによってたとえばテスト時にはMailGatewayだけをMockにするといったことが簡単にできます。

また、簡易AOP的なこともできます。たとえばMail送信時にログをとりたいなら、、、、

    /**実装*/
    public interface  LogMailGateway  extends MailGatewayDefault {
        public default  void  send(String  str) { 
            System.out.println("メールを送信しそう");
            MailGatewayDefault.super.send(str);
            System.out.println("メールを送信したみたい");
        }
    }

上記のようなデコレータをつくっておいて

    public static class MailSenderImpl extends  MailSender implements  UserRepositoryDefault, LogMailGateway {}

このように組み合わせることが可能です。簡易DIとかにも応用できそうですね。

Scalaのトレイトのようにインスタンス変数をもったり、線形化によって仮想の継承関係をつくって、メソッド衝突を防いだりすることはできませんが、その分シンプルで理解しやすいでしょう。局面を限れば非常に有効なパターンだと思います。

というわけでラムダ式によるコレクションAPIの改良のおまけで入ったようなこの機能ですが、かなり便利に使えそうです。

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