前回の振り返り
前回は、Aircraft::Roleを使って航空機の共通インターフェースを定義しました。
今回は、滑走路を別のクラスとして分離し、リソース管理の仕組みを実装します。
滑走路クラスの必要性
現在は管制塔のrunway_in_useフラグで滑走路の状態を管理していますが、これでは少し雑すぎます。実際の空港には複数の滑走路があり、滑走路ごとに「今誰が使っているか」を把握する必要があります。
滑走路は貴重な資源です。滑走路の管理ロジック（使用中かどうかの判定、占有・解放）を独立したクラスにすることで、責任の分離ができます。管制塔は「調整役」に専念し、滑走路は「自分の状態管理」に専念する。それぞれが自分の仕事に集中できる設計です。
Runwayクラスを作る
滑走路を表すクラスを作りましょう。
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| package Runway {
use Moo;
has name => (is => 'ro', required => 1);
has occupied_by => (is => 'rw', default => undef);
sub is_available($self) {
return !defined $self->occupied_by;
}
sub occupy($self, $aircraft) {
if (!$self->is_available) {
return 0;
}
$self->occupied_by($aircraft);
say "滑走路" . $self->name . ": " .
$aircraft->flight_number . "が使用開始";
return 1;
}
sub release($self) {
my $aircraft = $self->occupied_by;
$self->occupied_by(undef);
say "滑走路" . $self->name . ": " .
$aircraft->flight_number . "が使用終了";
}
}
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滑走路の責任:
- 使用可能かどうかを判定する（is_available）
- 航空機に占有される（occupy）
- 解放される（release）
管制塔を修正
管制塔がRunwayオブジェクトを使うように修正します。
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| package ControlTower {
use Moo;
has aircrafts => (is => 'ro', default => sub { [] });
has runway => (is => 'ro', required => 1);
sub register($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->is_available) {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、滑走路使用中です";
$aircraft->receive_clearance(0);
return;
}
$self->runway->occupy($aircraft);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、着陸を許可します";
$aircraft->receive_clearance(1);
}
sub notify_landed($self, $aircraft) {
$self->runway->release;
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"の着陸を確認";
}
}
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完成コード
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| #!/usr/bin/env perl
use v5.36;
package Aircraft::Role {
use Moo::Role;
requires 'request_landing';
requires 'receive_clearance';
has tower => (is => 'rw');
}
package Runway {
use Moo;
has name => (is => 'ro', required => 1);
has occupied_by => (is => 'rw', default => undef);
sub is_available($self) {
return !defined $self->occupied_by;
}
sub occupy($self, $aircraft) {
if (!$self->is_available) {
return 0;
}
$self->occupied_by($aircraft);
say "滑走路" . $self->name . ": " .
$aircraft->flight_number . "が使用開始";
return 1;
}
sub release($self) {
my $aircraft = $self->occupied_by;
$self->occupied_by(undef);
say "滑走路" . $self->name . ": " .
$aircraft->flight_number . "が使用終了";
}
}
package ControlTower {
use Moo;
has aircrafts => (is => 'ro', default => sub { [] });
has runway => (is => 'ro', required => 1);
sub register($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->is_available) {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、滑走路使用中です";
$aircraft->receive_clearance(0);
return;
}
$self->runway->occupy($aircraft);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、着陸を許可します";
$aircraft->receive_clearance(1);
}
sub notify_landed($self, $aircraft) {
$self->runway->release;
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"の着陸を確認";
}
}
package Aircraft {
use Moo;
with 'Aircraft::Role';
has flight_number => (is => 'ro', required => 1);
sub request_landing($self) {
say $self->flight_number . ": 着陸許可をリクエストします";
$self->tower->request_landing($self);
}
sub receive_clearance($self, $cleared) {
if ($cleared) {
say $self->flight_number . ": 着陸します";
$self->tower->notify_landed($self);
} else {
say $self->flight_number . ": 待機します";
}
}
}
# 滑走路と管制塔を作成
my $runway = Runway->new(name => 'A');
my $tower = ControlTower->new(runway => $runway);
# 航空機を作成して登録
my $flight1 = Aircraft->new(flight_number => 'JAL123');
my $flight2 = Aircraft->new(flight_number => 'ANA456');
$tower->register($flight1);
$tower->register($flight2);
say "---";
$flight1->request_landing;
say "---";
$flight2->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
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JAL123: 着陸許可をリクエストします
滑走路A: JAL123が使用開始
管制塔: JAL123、着陸を許可します
JAL123: 着陸します
滑走路A: JAL123が使用終了
管制塔: JAL123の着陸を確認
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ANA456: 着陸許可をリクエストします
滑走路A: ANA456が使用開始
管制塔: ANA456、着陸を許可します
ANA456: 着陸します
滑走路A: ANA456が使用終了
管制塔: ANA456の着陸を確認
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排他制御の仕組み
sequenceDiagram
participant A as JAL123
participant T as 管制塔
participant R as 滑走路A
A->>T: 着陸リクエスト
T->>R: is_available?
R-->>T: true
T->>R: occupy(JAL123)
T-->>A: 着陸許可
A->>A: 着陸
A->>T: 着陸完了
T->>R: release
滑走路クラスがリソースの排他制御を担当することで:
- 管制塔の責任が軽減される
- 複数の滑走路を持つ空港も作れる
- 滑走路のロジックをテストしやすい
今回のまとめ
今回は、Runwayクラスを分離してリソース管理を実装しました。
- 滑走路は1機ずつしか使えない（排他制御）
- occupy/releaseでリソースの確保・解放を管理
- 単一責任の原則に従った設計
しかし、現在の実装では滑走路が使用中の場合、航空機は待機するだけで二度と着陸できません。次回は、着陸待ちのキューを実装します。
