第1回-天気情報を表示するクラスを作ろう - 天気情報ツールで覚えるPerl

はじめに

「Mooで覚えるオブジェクト指向プログラミング」シリーズを読了された皆さん、お待たせしました。今回から新シリーズ「天気情報ツールで覚えるPerl」を開始します。

https://www.nqou.net/2021/10/31/191008/

このシリーズでは、天気情報を取得・表示するツールを題材に、複数のサービスを統一的に扱う設計手法を学んでいきます。前シリーズで習得した Moo の知識（has によるアトリビュート、メソッド定義、コンストラクタなど）を活用しながら、より実践的なプログラムを作成していきましょう。

対象読者

Perl入学式を卒業したばかりの方
「Mooで覚えるオブジェクト指向プログラミング」シリーズを読了済みの方
Perl v5.36以降の環境を使用できる方

このシリーズで学ぶこと

全5回を通じて、以下のスキルを身につけます。

Mooを使った実用的なクラス設計
異なるインターフェースを持つサービスの統合方法
複数のサービスを統一的に扱う設計パターン

今回の目標

第1回となる今回は、シンプルな天気情報サービスクラス WeatherService を作成します。このクラスは、都市名を指定すると天気情報を返す基本的な機能を持ちます。

新しい概念: 基本クラス設計

今回学ぶ新しい概念は「基本クラス設計」です。前シリーズで学んだ Moo の基礎を復習しながら、実用的なクラスを設計していきます。

WeatherServiceクラスの設計

まず、天気情報サービスのクラスを設計しましょう。このクラスには以下の機能が必要です。

都市名を受け取り、その都市の天気を返す get_weather メソッド
天気情報を整形して表示する show_weather メソッド

クラス定義のコード

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package WeatherService {
    use v5.36;
    use Moo;

    sub get_weather ($self, $city) {
        # 簡易的な天気データ（実際のAPIを想定したモック）
        my %weather_data = (
            '東京' => { condition => '晴れ', temperature => 25 },
            '大阪' => { condition => '曇り', temperature => 23 },
            '札幌' => { condition => '雨',   temperature => 18 },
        );

        return $weather_data{$city} // { condition => '不明', temperature => 0 };
    }

    sub show_weather ($self, $city) {
        my $weather = $self->get_weather($city);
        say "$city の天気: $weather->{condition}（気温: $weather->{temperature}℃）";
    }
}

このクラスの特徴を見ていきましょう。

use v5.36; で Perl v5.36 以降の機能（signatures など）を有効化
use Moo; でオブジェクト指向の機能を導入
get_weather メソッドは都市名を受け取り、ハッシュリファレンスで天気情報を返す
show_weather メソッドは天気情報を整形して表示する

signatures について

sub get_weather ($self, $city) という記法は Perl v5.36 で安定版となった「signatures（シグネチャ）」機能です。従来の my ($self, $city) = @_; という書き方より簡潔で、引数が明確になります。

天気情報を表示するスクリプト

次に、WeatherService クラスを使って天気情報を表示するスクリプトを作成しましょう。

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#!/usr/bin/env perl
use v5.36;

# WeatherService クラスの定義（同一ファイル内）
package WeatherService {
    use v5.36;
    use Moo;

    sub get_weather ($self, $city) {
        my %weather_data = (
            '東京' => { condition => '晴れ', temperature => 25 },
            '大阪' => { condition => '曇り', temperature => 23 },
            '札幌' => { condition => '雨',   temperature => 18 },
        );

        return $weather_data{$city} // { condition => '不明', temperature => 0 };
    }

    sub show_weather ($self, $city) {
        my $weather = $self->get_weather($city);
        say "$city の天気: $weather->{condition}（気温: $weather->{temperature}℃）";
    }
}

# メイン処理
package main {
    use v5.36;

    my $service = WeatherService->new;

    # 各都市の天気を表示
    $service->show_weather('東京');
    $service->show_weather('大阪');
    $service->show_weather('札幌');
    $service->show_weather('福岡');  # 登録されていない都市
}

このスクリプトを実行すると、以下のような出力が得られます。

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東京 の天気: 晴れ（気温: 25℃）
大阪 の天気: 曇り（気温: 23℃）
札幌 の天気: 雨（気温: 18℃）
福岡 の天気: 不明（気温: 0℃）

コードのポイント解説

インラインパッケージ

今回のコードでは、1つのファイル内に複数のパッケージを定義しています。package WeatherService { ... } というブロック形式を使うことで、パッケージのスコープを明確にしています。

戻り値の形式

get_weather メソッドは、天気の状態と気温をハッシュリファレンスで返しています。この形式にすることで、将来的に湿度や風速などの情報を追加しやすくなります。

デフォルト値の処理

登録されていない都市が指定された場合は、//（定義済み or 演算子）を使ってデフォルト値を返しています。これは Perl らしいイディオムの1つです。

今回の完成コード

今回作成した完成コードを以下に示します。weather_service.pl として保存し、実行してください。

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#!/usr/bin/env perl
use v5.36;

# WeatherService クラス
# シンプルな天気情報サービスを提供する
package WeatherService {
    use v5.36;
    use Moo;

    # 都市名を受け取り、天気情報をハッシュリファレンスで返す
    sub get_weather ($self, $city) {
        my %weather_data = (
            '東京' => { condition => '晴れ', temperature => 25 },
            '大阪' => { condition => '曇り', temperature => 23 },
            '札幌' => { condition => '雨',   temperature => 18 },
        );

        return $weather_data{$city} // { condition => '不明', temperature => 0 };
    }

    # 天気情報を整形して表示する
    sub show_weather ($self, $city) {
        my $weather = $self->get_weather($city);
        say "$city の天気: $weather->{condition}（気温: $weather->{temperature}℃）";
    }
}

# メイン処理
package main {
    use v5.36;

    my $service = WeatherService->new;

    say "=== 天気情報ツール ===";
    $service->show_weather('東京');
    $service->show_weather('大阪');
    $service->show_weather('札幌');
    $service->show_weather('福岡');
}

実行方法:

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cpanm Moo  # 未インストールの場合
perl weather_service.pl

まとめ

今回は、天気情報を返すシンプルな WeatherService クラスを作成しました。

Moo を使った基本的なクラス設計を復習した
Perl v5.36 の signatures 機能を活用した
天気情報をハッシュリファレンスで扱う設計にした

次回予告

次回は、別の天気情報サービス（異なるメソッド名や戻り値を持つ）を追加します。2つのサービスを同時に使おうとすると、どのような問題が発生するのでしょうか？お楽しみに！