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【アーキテクチャパターン】POSA Vol.1のModel-View-Controller(モデル-ビュー-コントローラ)

Model-View-ControllerアーキテクチャパターンMVC)は,対話型アプリケーションを3つのコンポーネントに分割する.モデルコンポーネントは,アプリケーションの中核機能とデータを含むコンポーネントである.ビューコンポーネントは,情報をユーザに表示するコンポーネントである.そして,コントローラは,ユーザの入力を取り扱うコンポーネントである.ユーザインタフェースを実現するのは,ビューコンポーネントとコントローラコンポーネントである.更新伝播のメカニズムによって,ユーザインターフェースとそのモデルとの一貫性を保証することできる.

前提

人間とコンピュータのインターフェースに柔軟性をもたせた対話型アプリケーションをつくる.

課題

ユーザインターフェースは要求仕様の変更が多い. たとえばアプリの機能を拡張しようとすると,その呼出しメニューを変更しなければならない.

以下のフォースがこの課題に対する解決策にヒントを与える.

  • 同一情報を別々のウィンドウに異なる形式で表示する必要がある
  • データに対して行われた操作が,直ちにアプリケーションの表示と動作に反映される必要がある
  • ユーザインターフェースの変更を容易に行える.
  • 表示のためのコードがアプリの中核となるコードとの結合性が低い

解決策

対話型アプリを3つの領域に分ける.

  • 処理(Model)
  • 出力(View)
  • 入力(Controller)
    • 入力を受け取る

ビューとコントローラをモデルから分離することによって,同一モデルに対して複数ビューを持たせられる.

静的側面

モデル

アプリの機能中核となる部分を含む. データと機能をカプセル化する.

  • アプリ処理を行う関数を公開する.
    • コントローラがこの関数にアクセスする.
  • モデルはデータにアクセスする関数も提供する
    • ビューがこの関数を使って表示するデータを取得する

更新伝播メカニズム

モデルに依存するコンポーネントの登録を管理する 全てのビュートコントローラが変更通知依頼を行う. モデルの状態変化が変更伝播メカニズムの引き金となる.

ビュー

ユーザに情報を提供する.

コントローラ

イベントなどのユーザ入力を受け取る.

MVCオブジェクト指向実装では,ViewクラスとControllerクラスは同一親クラスを持ち,その親クラスに更新用インターフェースが用意される. そしてModelがその更新用インターフェースを呼び出す.

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動的側面

シナリオ1

モデルを変化させるユーザ入力が更新伝播メカニズムをどのように駆動するか示したもの

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  • コントローラはイベントハンドリング手続きでユーザ入力を受取,そのイベントを解釈し,モデルのサービス手続きを活性化する
  • モデルは,リクエストされたサービスを実行する.その結果モデルの内部データが変わる.
  • モデルは,更新伝播メカニズムに登録された全ビューとコントローラに更新通知を送る.
  • 各ビューがモデルに更新データをリクエストし,自らを再表示する.
  • 各コントローラがデータを取得する.

シナリオ2

MVCパターンの3つのコンポーネントの初期化を示すもの

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初期化のためのコードは,モデル・ビュー・コントローラには含まれない.

実装

以下のステップ1~6は必須であり,7~10は自由度を高める際に行う.

  1. Human-Computer Interactionとアプリの中核となる機能を分離する
  2. 更新伝播メカニズムを実装する
  3. ビューを設計,実装する
  4. コントローラを設計,実装する
  5. ビュー・コントローラ関係を設計,実装する
  6. MVCのセットアップを実装する
  7. ビューの動的生成
  8. プラガブルコントローラ
  9. 階層化されたビューとコントローラのためのインフラストラクチャ
  10. システム依存部分との結合度を低くする

バリエーション

  • ドキュメント-ビュー

適用例

結論

MVCパターンの利点

  • 同一モデルに対する多重視点
    • 1つのモデル対して複数のビューを使える
  • 同期されたビュー
  • プラガブルビューとプラガブルコントローラ
    • MVCが概念分割を支援するので,ビュートコントローラが可換となる
  • ルック&フィールの拡張容易性
  • フレームワークの可能性

MVCパターンの欠点

  • 複雑度の増加
  • 更新が過度に行われる潜在的危険
  • ビューとコントローラの暗黙的接続
  • ビューとコントローラのモデルへの密接な結合
  • ビューのデータアクセスの非効率性
  • 移植に際してビューとコントローラの変更が不可避
  • 最新のユーザインターフェースツールによるMVC使用の困難さ

yusuke-ujitoko.hatenablog.com