前回の振り返り
前回は、航空機同士が直接参照するとN×(N-1)個の参照が必要になり、管理が爆発的に複雑になることを確認しました。
今回は、実際の空港にヒントを得て、この問題を解決します。
実際の空港はどうしている？
実際の空港では、航空機同士が直接やり取りすることはありません。すべての通信は管制塔を経由して行われます。
graph TD
T[管制塔]
A[JAL123] <--> T
B[ANA456] <--> T
C[SKY789] <--> T
航空機は他の航空機の存在を知る必要がありません。管制塔だけを知っていれば良いのです。
- N機の場合: N個の参照だけで済む（各航空機が管制塔を参照）
- 新しい航空機を追加しても、既存の設定を変更する必要がない
管制塔クラスを作る
管制塔（ControlTower）クラスを作りましょう。
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| package ControlTower {
use Moo;
has aircrafts => (is => 'ro', default => sub { [] });
has runway_in_use => (is => 'rw', default => 0);
sub register($self, $aircraft) {
push @{$self->aircrafts}, $aircraft;
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number . "を登録しました";
}
sub request_landing($self, $aircraft) {
if ($self->runway_in_use) {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、滑走路使用中です。待機してください";
return 0;
}
$self->runway_in_use(1);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number . "、着陸を許可します";
return 1;
}
sub notify_landed($self, $aircraft) {
$self->runway_in_use(0);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"の着陸を確認。滑走路クリア";
}
}
|
管制塔は以下の役割を持ちます:
register: 航空機を登録するrequest_landing: 着陸許可を判断するnotify_landed: 着陸完了の通知を受け取る
Aircraftクラスを修正
航空機は管制塔を参照するように変更します。
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| package Aircraft {
use Moo;
has flight_number => (is => 'ro', required => 1);
has tower => (is => 'rw');
sub request_landing($self) {
say $self->flight_number . ": 着陸許可をリクエストします";
if ($self->tower->request_landing($self)) {
say $self->flight_number . ": 着陸します";
$self->tower->notify_landed($self);
} else {
say $self->flight_number . ": 待機します";
}
}
}
|
航空機は他の航空機を知りません。管制塔だけを参照しています。
完成コード
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| #!/usr/bin/env perl
use v5.36;
package ControlTower {
use Moo;
has aircrafts => (is => 'ro', default => sub { [] });
has runway_in_use => (is => 'rw', default => 0);
sub register($self, $aircraft) {
push @{$self->aircrafts}, $aircraft;
$aircraft->tower($self);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number . "を登録しました";
}
sub request_landing($self, $aircraft) {
if ($self->runway_in_use) {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、滑走路使用中です。待機してください";
return 0;
}
$self->runway_in_use(1);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number . "、着陸を許可します";
return 1;
}
sub notify_landed($self, $aircraft) {
$self->runway_in_use(0);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"の着陸を確認。滑走路クリア";
}
}
package Aircraft {
use Moo;
has flight_number => (is => 'ro', required => 1);
has tower => (is => 'rw');
sub request_landing($self) {
say $self->flight_number . ": 着陸許可をリクエストします";
if ($self->tower->request_landing($self)) {
say $self->flight_number . ": 着陸します";
$self->tower->notify_landed($self);
} else {
say $self->flight_number . ": 待機します";
}
}
}
# 管制塔を作成
my $tower = ControlTower->new;
# 航空機を作成して登録
my $flight1 = Aircraft->new(flight_number => 'JAL123');
my $flight2 = Aircraft->new(flight_number => 'ANA456');
my $flight3 = Aircraft->new(flight_number => 'SKY789');
$tower->register($flight1);
$tower->register($flight2);
$tower->register($flight3);
say "---";
# 着陸を要求
$flight1->request_landing;
say "---";
$flight2->request_landing;
say "---";
$flight3->request_landing;
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実行結果:
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| 管制塔: JAL123を登録しました
管制塔: ANA456を登録しました
管制塔: SKY789を登録しました
---
JAL123: 着陸許可をリクエストします
管制塔: JAL123、着陸を許可します
JAL123: 着陸します
管制塔: JAL123の着陸を確認。滑走路クリア
---
ANA456: 着陸許可をリクエストします
管制塔: ANA456、着陸を許可します
ANA456: 着陸します
管制塔: ANA456の着陸を確認。滑走路クリア
---
SKY789: 着陸許可をリクエストします
管制塔: SKY789、着陸を許可します
SKY789: 着陸します
管制塔: SKY789の着陸を確認。滑走路クリア
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すべての航空機が管制塔を通じて安全に着陸できました。
新しい設計の利点
classDiagram
class ControlTower {
-aircrafts: Aircraft[]
-runway_in_use: bool
+register(aircraft)
+request_landing(aircraft) bool
+notify_landed(aircraft)
}
class Aircraft {
-flight_number: string
-tower: ControlTower
+request_landing()
}
ControlTower --> Aircraft : manages
Aircraft --> ControlTower : requests
- 航空機同士は互いを知らない（疎結合）
- 新しい航空機を追加しても、既存のコードを変更する必要がない
- 着陸の順序やルールは管制塔が一元管理
今回のまとめ
今回は、管制塔クラスを導入して相互依存の問題を解決しました。
- 管制塔がすべての通信を仲介する
- 航空機は管制塔だけを知っていれば良い
- N機あっても参照はN個だけ
次回は、AircraftクラスにMoo::Roleを使って共通のインターフェースを定義します。
