メソッドの引数/パラメタをカプセル化？（デザインパターン）

Question

お世話になります。
デザインパターンに関する質問になります。Strategyパターンと、もしかするとCommandパターンが関係します。

題材

実際の課題は業務に関わって書けないため、例として最適な睡眠時間を計算するアルゴリズムの実装を考えさせてください。

• 最適な睡眠時間を計算するアルゴリズムは色々とバリエーションが考えられます。
• なのでStrategyパターンでインターフェースを切っておくことにします。

struct SleepTimeCalcParam {
  double average_sleep_time;  // 普段の平均睡眠時間
};

class SleepTimeStrategy {
public:
  virtual double calcSleepTime(const SleepTimeCalcParam& param) = 0;
};

ここで、最初に考えたアルゴリズムが「普段の平均睡眠時間」を参考に最適睡眠時間を計算するアルゴだったため、
パラメタに double avarage_sleep_time を入れておきました。

問題

ここで、新しいアルゴリズムとして、「日中に運動をしたか否か」をアルゴリズム内で考慮したいとします。
安直に考えれば、struct SleepTimeCalcParamにbool exercise_doneなどを追加することになります。

しかしながら、アルゴリズムを変更するたびにインターフェースを変更することはしたくありません！

なのでアルゴリズムの引数ないしパラメタをうまく隠蔽？出来ないか、と考えています。
そのようなことは可能なデザインパターンや技法は存在するでしょうか。

Commandパターンを使うとできるのかな？と思って調べているのですが、いまいち分かっておりません。

いつもお世話になりますが、アドバイスいただけますと幸いです。よろしくお願い致します。

Answer 1

個々の具体実装が必要とする情報については個々の具体実装で解決すべき物だと思うので，
それぞれの具体実装毎に，必要な処理パラメタを設定する手段（だとか，必要な情報を取得する手段を設定する手段だとか）を設ければ良いのではないでしょうか．

（どこか（少なくとも具体クラスのインスタンスを生成する箇所）では，具体型がわかっているハズなので，処理パラメタに関する解決はそこでやる．）

Comments

[sin_250]

ご回答有り難うございます。お礼が遅くなってしまい、大変申し訳ございませんでした。
以後、気をつけます。

Answer 2

こんにちは。

全てのアルゴリズムが使うパラメータを全て事前に与えるのが最も単純な実装と思います。std::tuppleを使えば柔軟に対応しやすいかもしれません。

アルゴリズム毎にパラメータを定義したい場合は、仮想関数を用いた動的なポリモーフィズムを使うことも考えられます。
もしくは、アルゴリズムとパラメータをクラスに纏めてテンプレート引数で型を指定しつつ渡すこともあるでしょう。
呼び出す関数を1つに限定できるならファンクターに纏めてstd::function経由で渡すなども考えられます。
boost::anyのような仕組みもあるので、もしかすると有用かもしれません。
また、私は使ったことがありませんが、ポリシーと呼ばれるものもあるようです。

何れにせよ、切り替えたいアルゴリズムのインタフェースは同じにすることは本質的に必須ですから、その制約を満たす適切なものを選べば良いと思います。
逆に、インタフェースを統一する術がない、もしくは、統一する方法を思いつかない場合は諦めるしかないと思います。（この場合は、異なるプログラムを開発して走らせる。）

Comments

[sin_250]

アルゴリズムとパラメータをクラスに纏めてテンプレート引数で型を指定しつつ渡す

上記のやり方で何となくやりたいことができました。
抽象クラスで template<class T>とした上で、protected変数として T param_;を所有する感じです。

実務で中々リファクタリングする時間が取れず、今更お返事することになってしまい申し訳ありません。
ありがとうございました。

[sin_250]

また、ポリシーベースという単語を知らなかったため、知識が増えました。ありがとうございます。