Rubyでデザインパターン (6) Prototypeパターン

この記事は何

デザインパターンについて、Rubyでどのような使い方ができるかをまとめた記事です。
デザインパターン自体の解説は詳しく行いません。

Prototypeパターンとは

Prototypeパターンとは, オブジェクトを複製することで新しいインスタンスを生成するデザインパターンです。

詳しくはこちらをご覧ください。

Rubyでのコード例

以下のようにmoduleを用いてインターフェースの定義を行なっていきます。

module Prototype
  def create_clone
    clone()
  end
end

class ConcreatePrototype1
  include Prototype

  def call
    "Prototype1"
  end
end

class ConcreatePrototype2
  include Prototype

  def call
    "Prototype2"
  end
end

class PrototypeManager
  def initialize
    @prototypes = {}
  end

  def register(key, instance)
    @prototypes[key] = instance
  end

  def get_clone(key)
    prototype = @prototypes[key]
    prototype && prototype.create_clone
  end
end

manager = PrototypeManager.new
manager.register(:prototype1, ConcreatePrototype1.new)
manager.register(:prototype2, ConcreatePrototype2.new)

prototype1 = manager.get_clone(:prototype1)
puts prototype1.call

prototype2 = manager.get_clone(:prototype2)
puts prototype2.call

実行結果

Prototype1
Prototype2

どのような時に使えるか

Prototypeパターンはインスタンス生成のコストが大きいインスタンスを複数用意する場合などに有効なデザインパターンです。
以下のように最初のインスタンス生成に時間はかかりますが、Prototypeパターンを適用することではじめ以外のインスタンスの作成は高速化することが可能です。

module Prototype
  def create_clone
    clone()
  end
end

class HeavyInitializer
  include Prototype

  attr_accessor :name

  def initialize
    sleep(4)
    puts 'Initialized'
    @name = nil
  end
end

class PrototypeManager
  def initialize
    @prototypes = {}
  end

  def register(key, instance)
    @prototypes[key] = instance
  end

  def get_clone(key)
    prototype = @prototypes[key]
    prototype && prototype.create_clone
  end
end

manager = PrototypeManager.new
manager.register(:heavy_initializer, HeavyInitializer.new)

instances = []
10.times do |i|
  instance = manager.get_clone(:heavy_initializer)
  instance.name = "Name #{i}"
  instances << instance
end

puts instances.map(&:name)

実行結果

Initialized
Name 0
Name 1
Name 2
Name 3
Name 4
Name 5
Name 6
Name 7
Name 8
Name 9