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クラスのインスタンス化時にDIすべきオブジェクトとそうでないオブジェクトの判断の仕方

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質問

以下に掲載する3パターンのコードのうち、パターン2とパターン3はDI(依存性の注入)と呼ばれるパターンなのだと思います。
逆にパターン1はクラスのコンストラクタ内で依存しているクラスのインスタンスを生成しているものです。

DIすることでオブジェクト間の依存度を下げることが出来るのはなんとなく理解していますが、何でもかんでもDIすれば良いっていう話でもないような気がしています。

というのも、今回のケースではオブジェクトを一つ引数に渡して済む程度の話ですが、依存するオブジェクトが複数あった場合、その数分だけ引数に渡すとなった場合、煩雑な気がしてしまいます。(そこでDIコンテナが登場という話になるのかもしれませんが、それでも、なんでもDIしたほうが良いという話なのでしょうか…?)

質問としましては以下2点となります。

(1)以下のようなコードの場合はどのパターンがより適しているでしょうか?
(2)どういうオブジェクトを、またはどういうシチュエーションではDIをすべきなのでしょうか?

ご教授頂けると大変ありがたいです。よろしくお願いいたします。

 パターン1

class Circle {

    private point: Point;
    private radius: Length;

    constructor(x: number, y: number, radius: number) {
        this.point = new Point(new Cordinate(x), new Cordinate(y));
        this.radius = new Length(radius);
    }


    get position(): {x: Cordinate, y: Cordinate} {
        return this.point.cordinates;
    }


}


class Point {

    private x: Cordinate;
    private y: Cordinate;

    constructor(x: Cordinate, y: Cordinate) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    get cordinates(): {x: Cordinate, y: Cordinate} {
        return {x: this.x, y: this.y};
    }

}

class Cordinate {

    private cordinate: number;

    constructor(value: number) {
        this.cordinate = value;
    }

    get value(): number{
        return this.cordinate;
    }

}



class Length {

    private length: number;

    constructor(value: number) {
        this.length = value;
    }

    get value(): number {
        return this.length;
    }

}


var circle = new Circle(10, 10, 10);

 パターン2

class Circle {

    private point: Point;
    private radius: Length;

    constructor(point: Point, radius: Length) {
        this.point = point;
        this.radius = radius;
    }

    get position(): {x: Cordinate, y: Cordinate} {
        return this.point.cordinates;
    }

}


class Point {

    private x: Cordinate;
    private y: Cordinate;

    constructor(x: Cordinate, y: Cordinate) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    get cordinates(): {x: Cordinate, y: Cordinate} {
        return {x: this.x, y: this.y};
    }



}

class Cordinate {

    private cordinate: number;

    constructor(value: number) {
        this.cordinate = value;
    }

    get value(): number{
        return this.cordinate;
    }

}



class Length {

    private length: number;

    constructor(value: number) {
        this.length = value;
    }

    get value(): number{
        return this.length;
    }

}


var circle = new Circle(new Point(new Cordinate(10), new Cordinate(10)), new Length(10));

 パターン3

class Circle {

    private point: Point;
    private radius: Length;

    constructor(x: Cordinate, y: Cordinate, radius: number) {
        this.point = new Point(x, y);
        this.radius = new Length(radius);
    }

    get position(): {x: Cordinate, y: Cordinate} {
        return this.point.cordinates;
    }


}


class Point {

    private x: Cordinate;
    private y: Cordinate;

    constructor(x: Cordinate, y: Cordinate) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    get cordinates(): {x: Cordinate, y: Cordinate} {
        return {x: this.x, y: this.y};
    }

}

class Cordinate {

    private cordinate: number;

    constructor(value: number) {
        this.cordinate = value;
    }

    get value(): number{
        return this.cordinate;
    }

}


class Length {

    private length: number;

    constructor(value: number) {
        this.length = value;
    }

    get value(): number {
        return this.length;
    }

}


var circle = new Circle(new Cordinate(10), new Cordinate(10), 10);

 追記(14:29)

TypeScript Playground - https://www.typescriptlang.org/play/

TypeScriptのJavaScriptにコンパイルされたコードの掲載リクエストがありましたので追記させて頂きます。

 パターン1のJavaScriptコード

var Circle = (function () {
    function Circle(x, y, radius) {
        this.point = new Point(new Cordinate(x), new Cordinate(y));
        this.radius = new Length(radius);
    }
    Object.defineProperty(Circle.prototype, "position", {
        get: function () {
            return this.point.cordinates;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Circle;
}());
var Point = (function () {
    function Point(x, y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    Object.defineProperty(Point.prototype, "cordinates", {
        get: function () {
            return { x: this.x, y: this.y };
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Point;
}());
var Cordinate = (function () {
    function Cordinate(value) {
        this.cordinate = value;
    }
    Object.defineProperty(Cordinate.prototype, "value", {
        get: function () {
            return this.cordinate;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Cordinate;
}());
var Length = (function () {
    function Length(value) {
        this.length = value;
    }
    Object.defineProperty(Length.prototype, "value", {
        get: function () {
            return this.length;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Length;
}());
var circle = new Circle(10, 10, 10);

 パターン2のJavaScriptコード

var Circle = (function () {
    function Circle(point, radius) {
        this.point = point;
        this.radius = radius;
    }
    Object.defineProperty(Circle.prototype, "position", {
        get: function () {
            return this.point.cordinates;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Circle;
}());
var Point = (function () {
    function Point(x, y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    Object.defineProperty(Point.prototype, "cordinates", {
        get: function () {
            return { x: this.x, y: this.y };
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Point;
}());
var Cordinate = (function () {
    function Cordinate(value) {
        this.cordinate = value;
    }
    Object.defineProperty(Cordinate.prototype, "value", {
        get: function () {
            return this.cordinate;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Cordinate;
}());
var Length = (function () {
    function Length(value) {
        this.length = value;
    }
    Object.defineProperty(Length.prototype, "value", {
        get: function () {
            return this.length;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Length;
}());
var circle = new Circle(new Point(new Cordinate(10), new Cordinate(10)), new Length(10));

 パターン3のJavaScriptコード

var Circle = (function () {
    function Circle(x, y, radius) {
        this.point = new Point(x, y);
        this.radius = new Length(radius);
    }
    Object.defineProperty(Circle.prototype, "position", {
        get: function () {
            return this.point.cordinates;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Circle;
}());
var Point = (function () {
    function Point(x, y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    Object.defineProperty(Point.prototype, "cordinates", {
        get: function () {
            return { x: this.x, y: this.y };
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Point;
}());
var Cordinate = (function () {
    function Cordinate(value) {
        this.cordinate = value;
    }
    Object.defineProperty(Cordinate.prototype, "value", {
        get: function () {
            return this.cordinate;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Cordinate;
}());
var Length = (function () {
    function Length(value) {
        this.length = value;
    }
    Object.defineProperty(Length.prototype, "value", {
        get: function () {
            return this.length;
        },
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
    return Length;
}());
var circle = new Circle(new Cordinate(10), new Cordinate(10), 10);
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  • canvas

    2016/08/14 15:07

    あ、上記追加コメントに誤りがありました。Cordinateクラスのxと、Cordinateクラスのyをプロパティーに持つPointクラスを作って、それをCircleクラスのpositionプロパティーに初期化時に入れるようにしたのです。それが以下です。

    キャンセル

  • canvas

    2016/08/14 15:08

    new Circle(new Point(new Cordinate(10), new Cordinate(10)), new Length(10));

    キャンセル

  • canvas

    2016/08/14 19:54

    コードを全面的に書き換えました。もう1パターン追加いたしました。

    キャンセル

回答 2

checkベストアンサー

+3

パターン2とパターン3はDI(依存性の注入)と呼ばれるパターンなのだと思います。 

構造的には「コンストラクタ・インジェクション」と呼ばれるDIパターンにみえますね。(ただし、後述する理由によりこれらをDIとは呼べない気がしますが)

(1)以下のようなコードの場合はどのパターンがより適しているでしょうか?

個人的にはパターン1で十分だと思います。というより、質問中のサンプルコード/クラス設計ではDIを導入する意味が無いと考えます。

円(Circle)オブジェクトにとって中心位置や半径という属性は、そのオブジェクトの本質をなす直接的な構成要素です。それらを外部から注入するという設計には違和感があります。また位置(Point,Cordinate)や長さ(Length)を表す型を導入していますが、これらは型安全性(単位系の区別)のために導入されるものであり、DIで用いるインターフェイス継承とは役割が異なっています。

(2)どういうオブジェクトを、またはどういうシチュエーションではDIをすべきなのでしょうか?

関連するソフトウェア・コンポーネント(クラス)にて、あるクラスの内部実装では他方の インターフェイスにのみ依存 するよう実装し、そのインターフェイスを継承/実装した 具象クラスを外部から注入する パターンがDIだと思います。

こういった「インターフェイスと実装の分離」が不可能なクラスにはDIを適用できません(質問中の例が該当)。また、DIによりソフトウェア・コンポーネント実装同士をより疎結合にできますが、過度な疎結合アーキテクチャはメンテナンスコストが増大します。どこまでをDI適用により疎結合にするかは、対象アプリケーションが解決すべき課題次第かと思います。

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  • 2016/08/15 12:27

    ご回答ありがとうございます。大変参考になりました。外から注入すべきオブジェクトとそうでないオブジェクトの切り分けの理解が深まりました。ありがとうございます。

    キャンセル

+2

こんにちは。

回答依頼を頂いたので来てみました。TypeScriptやJavaScriptには詳しくないのですが、「依存性の注入」は言語には依存しない概念と思いますので、分かる範囲で回答してみます。

いきなりですが、バターン1、2、3の相違点が良く分かりませんでした。
単にCircleクラスのコンストラクタのバラメータが微妙に異なるだけのように見えました。C++ではこのような場合、パターン1、2、3のコンストラクタをCircleクラスへ定義します。ですので、依存性の注入云々との関係は読み取れませんでした。

ところで、CordinateとLengthクラスは正直ない方が良いと思います。x座標にLengthを加える等の演算もするでしょうから、わざわざ型を変えて型チェックさせ演算できないようにするのは如何なものかと感じます。
また、事実上何もしていないけど、中身を見るまでは何もしていないことは判らないため、見通しが悪くなっているだけです。

DIすることでオブジェクト間の依存度を下げることが出来るのはなんとなく理解していますが、何でもかんでもDIすれば良いっていう話でもないような気がしています。

DIって要するに抽象化ですね。クラスを抽象化することでそのクラスを使える場面が増えます。
しかし、その分、テスト・ケースが増えるので単体テストはたいへんになりそうです。
折角定数を内部に持っているのにそれをわざわざ外から注入するようにした場合、そのバラメータに様々な値を与えて正常動作することを確認するテストが必要になると思います。
単体テストするプロジェクトであれば、たぶん抽象化は最小限にとどめた方が良いのではないかと思います。

私自身は単体テストに割く暇があるなら機能テストを充実させるべきと考える人なので、プログラムの複雑さをあまり増やさない範囲で実現できる抽象化については実装する方向です。
それなりに複雑さが増えてしまう場合は、抽象化により使用範囲が広がった部分を使う可能性の高さで判断します。使う可能性が低いなら無用にプログラムが複雑化することを回避します。

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  • 2016/08/15 12:28

    ご回答ありがとうございました。

    キャンセル

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