データの参照方法、メソッドの実行タイミングを管理する方法

Question

JavaFXを独学で学んでいる者です。
将棋のようなゲームを作ろうとしているのですが、クラスの連携方法がわからなくて悩んでいます。

アプリの挙動

１、ユーザーが駒を選ぶ　→　２、駒を動かす方法を選ぶ　→　３、移動結果を演算　という処理を考えています。
２はFXMLとコントローラクラスを用いて、３は単一のクラスを用いてコーディングしています。

実現したいこと

上記の処理において、２の処理（ユーザーが移動方向を選択）が終わり次第、３のクラス変数が書き換えられ、移動処理メソッドが実行されるような設計にしたいのですが、その方法がわからず、困っています。
また、クラスごとの役割分担に関して、もっといい方法などあればコメントして頂けると大変助かります。
宜しくお願い致します。

コード

●クラスA - startメソッドを持つ、大元のクラス

public class Game extends Application
    @Override
    public void start(Stage stage) throws Exception {
        // GUI部分を宣言
        GridPane grid = new BoardLattice();
        移動方向ボタン = FXMLLoader.load(getClass().getResource("DirectionButton.fxml"));

    }

●クラスB - １においてゲームの盤面を表示するGridPane型のクラス

public class BoardLattice extends GridPane{
    int row;
    int column;
    StackPane[][] stackPane = new StackPane[5][5];
    Eventを定義。配置されたStackPaneをクリックすると、
    そのStackPaneが何行目の何列目なのか、上記のint変数に格納するEvent。
    ※Event等は省略します。
}

●クラスC - 移動処理を行うクラス

public class MoveMethod {
    int row;
    int column;
    String direction;//駒の移動方向
    private void moveUp(row,column,direction){
        //移動処理
    }
    private void moveDown(row,column,direction){
        //移動処理
    }
}

Answer 1

質問者さんに限らず

「クラスの連携がわからない」＝＞「あるクラスから別のクラスをどうやって利用すればいいかわからない」

といったご質問を割合よく目にする気がします。個人的な推測ですが、こうした状況に直面しておられる初心者の方の課題は以下のようなものではないかと思います。

(A) (JavaFXに限らず)クラスライブラリーは特定の機能をもったインスタンスを提供することを狙っている

一方、クラスライブラリーを利用するプログラマーの認識は

(B) クラスを単なる機能の集まりとして捉えている
(C) インスタンス同士の関係を捉えていない

つまり設計の際に機能の連携を「クラス同士の関係」として(謂わば短絡的に)捉えようとしているのではないでしょうか？

どのようなインスタンスの関係となっているべきかを考えると設計が見えてきやすくなるような気がします。MVC的なシナリオで設計を考えた時JavaFXでの登場人物たちもそれに当てはめて考えることができます。

• VIEW

外観を表現するもの。またユーザーアクションにより発生するイベントが通知される先でもある。javafx.scene.Nodeの派生クラスのインスタンスだが、アプリケーションで複数個所に出てくるような「ある一定の振る舞いを備えた部品」としない限りは派生クラスを定義する必要は必ずしもない。

• MODEL

アプリ独自のなんらかのオブジェクト。GUI/CUIどちらの種類のアプリでも同じクラスのインスタンスでよいという心構えで設計する。

• CONTROLLER

VIEWとMODELの連携を司るもの。GUIアプリ固有。VIEWへ通知されたイベントを捉えて他のVIEW/MODELへ何かをさせたり、MODELの動作結果をVIEWへ反映させたりする調停役。

上記のインスタンスの関係は典型的に次のように設計することが多い気がします。

CONTROLLER
    |
    +------ has a -----> VIEW(@FXMLアノテーション付きのフィールドに保持)
    |
    +------ has a -----> MODEL(プログラマー独自フィールドに保持)

こうするのはコントローラーがVIEWとMODELの調停役だからです。

質問者さんのクラスＣが「移動処理を行うクラス」となっていますが、「処理をするクラス」といういい方しかできないとすれば、それを「クラスにするべきなのかちょっと待って」と言いたくなります。大事なのは「クラスはインスタンスを定義するために設計するもの」という点で、極論を言えばインスタンスをイメージできないのならそれはクラスではないといってもよいと思います。

もしクラスＣを「ある将棋の局面を表すもの」として、それが
「その局面で特定位置にどんな駒があるか知っている」
「その局面で特定の駒を移動できるか否かの判定ができる」
「駒を移動したとき局面がどう変化するか計算できる」
という機能を持つものとして捉えるなら、これをMODELとしてそのインスタンスをCONTROLLERが保持するのが自然に感じます。

CONTROLLERはVIEWもMODELも両方のインスタンスを「知って」います。そのため初期化メソッドなどで「このVIEWにこういうことが起きたらMODELに対して何かする」というのを自然に定義できます。クラスの連携じゃなくてインスタンスの連携をイメージしてみてください。

class 将棋アプリ extends Application {
  // ビューやコントローラーのライフサイクルより長いものとしてモデルを捉える
  // こうすれば画面遷移を導入してもモデルはちゃんと同一のものが使われる
  private Board board = new Board();

  @Override public void start(Stage stage) throws Exception {
    FXMLLoader loader = new FXMLLoader(...);
    Parent root = loader.load();
    Controller controller = loader.getController();
    controller.setBoard(board); // モデルをコントローラーへ教える
    stage.setScene(new Scene(root));
    stage.show();
  }
}


class Controller {
  // コントローラーはアプリケーションインスタンスを意識しない
  // 下手に意識すると画面遷移などを自由に設計しづらくなる
  @FXML private GridPane boardPane;
  
  private Board board;

  public void setBoard(Board board) {
    this.board = board;
  }
  
  @FXML private void initialize() {
    for (int i = 0; i < 64; i++) {
      int row = i / 8;
      int col = i % 8;
      StackPane stack = new StackPane();
      // 簡単のため、ある位置がクリックされたらモデルへ行・列位置を通知するとしてます
      stack.setOnMouseClicked(event -> board.xxxx(row, col));
    }
    ...
  }
}

Comments

[hilty8]

気付くのが遅れて失礼しました。回答ありがとうございます。
回答を理解するのに時間がかかりますので、先にお礼だけ述べさせていただきます。

[hilty8]

・インスタンス同士の関係だと捉えていない
・クラスCについて、インスタンスをイメージ出来ないのならそれはクラスではない
腑に落ちました。クラスCがstaticまみれになっており、気持ち悪さを感じていたのですが、その原因がわかったのと同時に、インスタンス同士の関係、と考えると修飾子がスッキリしました。

もう１つ、MVCの話を通して、コードが複雑になっていた理由が明確になり、設計の目処が立ちました。ありがとうございます！

[hilty8]

言い漏らしていました。forLoopにて、row = i / 8, col = i% 8 のヒントをありがとうございます。