PHP8によるデザインパターン入門 / Introduction to Design Patterns with PHP8

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© 2012-2023 BASE, Inc. 2 氏名：Futoshi Endo 所属：BASE株式会社入社：2023/01 ~ 業務：バックエンドエンジニア趣味：料理、音楽鑑賞、ゲーム PHP歴は6年、昔からブログを書いたり、 Scrapboxで日記を書いています。好きなデザインパターンは Facade ● Endo Tech Blog ● https://scrapbox.io/fendo181/ Fendo181 自己紹介

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© 2012-2023 BASE, Inc. 5 このタイトルにした背景には「PHPによるデザインパターン入門」という、2006年に刊行された名書があります。本で書かれている PHPのバージョンは5.x系で、このとき型宣言も列挙型もまだ導入されていませんでした。その後PHP7から「型宣言」が導入され、 PHPは昔と比べて堅牢にコードが書けるプログラミング言語になりました。読み進めながら写経していると「はたして最新のPHP8で書き直したらどんな違いがあるのか? もしくはデザインパターンで解決したい本質は変わらないのか?」という素朴な疑問が出てきて、掘り下げてわかりやすく説明したいと思い上記のタイトルになりました。自己紹介

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© 2012-2023 BASE, Inc. デザインパターンの歴史 14 1987 1987年にKent Beck氏、Ward Cunningham氏がオブジェクト指向に関するカンファレンスで「Using Pattern Languages for Object-Oriented Programs」という論文を発表。ここでさしている Pattern Languages は Alexander氏が書いた「A Pattern Language」から来ている。 1984

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© 2012-2023 BASE, Inc. デザインパターンの歴史 17 ワークショップでErich Gamma氏、Richard Helm氏、Ralph Johnson氏、John Vlissides氏の4人が正式に顔合わせをする。後にこの4人はGang of For(GoF)として知られるようになる。※ここでいうGoFは「歴史に残る有名な4人組」というニュアンスで使われています。 1992 1990 1987 1984

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© 2012-2023 BASE, Inc. デザインパターンの歴史 18 1992 1990 1987 1984 1994 1994年の10月、GoFは「Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software(オブジェクト思考における再利用の為のデザインパターン)」を発表。これはソフトウェア設計において繰り返し現れる構造をパターンとしてまとめて、カタログにしたもので全部で23パターンが掲載されています。

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© 2012-2023 BASE, Inc. デザインパターンの歴史 19 生成関連パターン Abstract Factory Builder Factory Method Prototype Singleton 振舞関連パターン Chain of Responsibilty Command Interpreter Iteretor Mediator Memento Observe State Strategy Template Method Visitor 構造関連パターン Adapter Bridge Composite Decorator Facade Flyweight Proxy

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© 2012-2023 BASE, Inc. デザインパターンの歴史 20 ● GoF本のデザインパターンは建築における「パターン・ランゲージ」をソフトウェア業界にもって来た背景があった。 ● デザインパターンとは建築同様に、何度も同じ設計をしていると出てくる共通の機能や問題について解決する為に作られて「ノウハウ集」になっている。 ● 建築物には数千年の歴史があり、利用できる古典も多いがソフトウェアの歴史はずっと短く、古典と呼ばれるものはほとんどない。 ● Alexander氏が提案したパターンによって完全な建物が生成できると主張するが、GoF本で提案しているデザインパターンによって完全なプログラムが生成できるとは主張してない。 ○ デザインパターンが確立されてから29年しか経ってない ● GoF本の「デザインパターン」に記載されている23個のパターンはあくまでも有力なパターンをまとめたものである。 ○ Ward Cunningham氏の wiki には他のパターンも紹介されている。

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© 2012-2023 BASE, Inc. PHP5、PHP7、PHP8 の違い 23 1994 PHP Tools 1994年、Rasmus Lerdorf （ラスマス・ラードフ）はオンラインで公開している経歴書のアクセス履歴を調べるために使っていたスクリプト群を「Personal Home Page Tools」と命名。一般的には「PHP Tools」と呼ばれていました。 1995年、 PHP Tools のソースコードを公開し開発者がバグ修正や機能改善をするようになりました。

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© 2012-2023 BASE, Inc. PHP5、PHP7、PHP8 の違い 25 1994 PHP7.xの大幅な変更として関数やメソッドの引数に対して、型の指定ができるようになった。また、PHP7.xは、PHP5.xと比較して平均2倍の処理速度になった。これ以外にも null 合体演算子が加えられて少ないコードで記述できるようになった。 2004 2014 2015 PHP7.0 2019 PHP7.4 PHP5.0 PHP5.6 PHP Tools

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© 2012-2023 BASE, Inc. PHP5、PHP7、PHP8 の違い 26 1994 PHP8.xの大幅な変更としてユニオン型（UnionTypes）、名前付き引数、列挙型（Enum）、ﬁnalクラス定数、readonlyプロパティなどPHP7.x以上に堅牢にコードを書けるよう強化されています。また、JITが導入されCPUの使用率が改善され、PHP7.xと比べて高速化が実現されました。 2004 2014 2015 2019 2020 2022 PHP8.0 PHP8.2 PHP7.0 PHP7.4 PHP5.0 PHP5.6 PHP Tools

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© 2012-2023 BASE, Inc. Singletonでそれぞれ比較する 30 Sigletonパターンの特徴 ● Singletonは生成に関するデザインパターンの一つです。 ● クラスが一つのインスタンスのみを持つことを保証するとともに、このインスタンスへのアクセス・ポイントを提供します。 ● Singleton パターンによって生成されたインスタンスが他のコードによって変更されるのを防止します。 Singleton (https://refactoring.guru/ja/design-patterns/singleton)

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© 2012-2023 BASE, Inc. Singletonでそれぞれ比較する 31 PHP5.xで書いたパターン PHP5.xで書いたSigletonパターン ● このコードでは、Singletonクラスが1つしかインスタンス化されないように、$instanceをprivateに設定しています。 ● __construct()もprivateに設定しているため、クラスの外部から新しいインスタンスを生成することができません。 ● getInstance()は、クラスの唯一のインスタンスを返します。getInstance()は、まず$instanceが定義されているかどうかを確認します。もし$instanceが定義されていなければ、new self()を使用して新しいインスタンスを作成します。最後に、$instanceを返します。

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© 2012-2023 BASE, Inc. Singletonでそれぞれ比較する 32 PHP7.xで書いたパターン PHP7.xで書いたSigletonパターン ● PHP 7.xでは、?を使用してnullable型を指定できます。$instanceはnullまたはselfのインスタンスであるため、nullable型を使用して、$instanceプロパティがnullである可能性があることを明示的に示します。 ● getInstance()は、戻り値に型を指定でき、戻り値に self型を指定しています。これは、getInstance()が Singletonクラス自体を返すことを示しています。 ● doSomething()にはvoid型を指定しています。これは、doSomething()メソッドが何も返さないことを示しています。

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© 2012-2023 BASE, Inc. Singletonでそれぞれ比較する 33 PHP8.xで書いたパターン PHP8.xで書いたSigletonパターン ● getInstance()の戻り値型をstaticに変更しています。static型は、クラス自身またはクラスの派生クラスのインスタンスを返すことができます ○ この変更により、getInstance()がSingletonクラス自身またはSingletonクラスの派生クラスのインスタンスを返すことができるようになります。 ● また、getInstance()では、null合体代入演算子 (??=)を使用しています。 ● $instanceがnullであれば、新しいインスタンスを作成して代入し、$instanceに返します。 ○ これにより、if文を使用してnullのチェックを行う必要がなくなり、より簡潔なコードになります。

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© 2012-2023 BASE, Inc. Singletonでそれぞれ比較する 34 (https://php-play.dev/) ● WebAssembly で作られている ● 指定したバージョンのPHPがブラウザで動作する。 ● 同僚の @glassmonekey さんが制作しました。 ○ 詳細はPHPerKaigi2023 で発表されます! (https://fortee.jp/phperkaigi-2023/proposal/de0c3936-8780-487b-a9ce-92a8b90da480)

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© 2012-2023 BASE, Inc. 41 The more enduring kind of knowledge is the “why”. Why does Angular exist? Why does it have the features that it has? What problems is it trying to solve? … In general, asking why is a recursive process, just like installing a software dependency. We have to follow all the recursive dependencies until they all resolve, otherwise we end up with broken software — or in this case, incomplete understanding. We have to continually dig deeper until we hit a layer whose value we understand. Kids know this intuitively! 最後に伝えたいこと

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© 2012-2023 BASE, Inc. 42 より永続的な種類の知識は「なぜ」です。なぜAngularは存在するのですか？なぜその機能を持っているのですか？解決しようとしている問題は何でしょうか? … 「なぜ」を求める事は一般的にソフトウェアの依存関係をインストールするのと同じように再帰的プロセスです。すべて解決するまでこの再帰的な依存関係に従わなければなりません。そうでなければ壊れたソフトウェアで終わり、不完全な理解のままで終わってしまいます。私達は価値のあるレイヤーに当たるまで深く掘り下げて調べなければなりません。子供達はこれを直感的に知っています！最後に伝えたいこと

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© 2012-2023 BASE, Inc. 46 参考文献 ● PHPによるデザインパターン入門(秀和システム) ● パターン、Wiki、XP ~時を超えた創造の原則 (WEB+DB PRESS plusシリーズ) ● https://refactoring.guru/ja/design-patterns ● https://designpatternsphp.readthedocs.io/ja/latest/README.html ● https://github.com/DesignPatternsPHP/DesignPatternsPHP ● https://www-public.imtbs-tsp.eu/~gibson/Teaching/Teaching-ReadingMaterial/BeckCunni ngham87.pdf ● https://dl.acm.org/doi/10.1145/319016.319042 ● https://www.php.net/manual/ja/history.php.php ● https://www.jetbrains.com/ja-jp/lp/php-25/ ● https://tech-blog.rakus.co.jp/entry/20211110/php#PHP80-%E6%96%B0%E6%A9%9F%E8 %83%BD ● https://fukabori.fm/episode/48 ● https://hackernoon.com/how-ages-faster-than-why-712e25c9eb3b ● https://www.fendo181.me/entry/2017/02/12/153033