データとロジックを分割せよ

私はこれまでプログラマーとして働いてきた経験は4~5年程度です。
これまでの仕事の経験や、いくつかの書籍を読んだ経験から、プログラミングをする際に気をつけるべき一つのルールに気が付きました。

プログラミングは「データ」と「ロジック」の2つがあることを意識すると、
考えがグッと整理されてイケてるプログラムになりやすいのです。

FizzBuzz

実際にコードを書いてみましょう。

お題を出します。

「FizzBuzzを書いてください。」

ルールを知らない方はこちらへ。 https://ja.wikipedia.org/wiki/Fizz_Buzz

...(しばらく待ちます。実際に書いてみてください。)...

答え合わせをしてみましょう。
例はRubyにしていますが、「データとロジックを分割する」考えは言語を超えた共通の基礎だと思っています。
Rubyを普段使わない方のためにコメントを付けて捕捉しています。

(1..30).each do |i| # 1〜30の数字でループする
  if i % 15 == 0    # 15で割ったあまりが0なら
    puts "FizzBuzz" # "FizzBuzz"を標準出力に表示させる
  elsif i % 5 == 0  # 5で割ったあまりが0なら
    puts "Buzz"
  elsif i % 3 == 0  # 3で割ったあまりが0なら
    puts "Fizz"
  else              # どれでもないなら
    puts i          # 数字そのものを表示させる
  end
end

だいたいこんな感じのコードを書いた方が多いのではないでしょうか。

はっきり言って、このコードは全然ダメです。

このプログラムでは、数字の範囲を勝手に1〜30と決めてしまっています。
これが、あとから「100〜130で表示させてみて」と言われたらどうでしょう。
一度、プログラムの一部を修正して再度実行することになります。

@@ -1,4 +1,4 @@
-(1..30).each do |i|
+(100..130).each do |i|
   if i % 15 == 0
     puts "FizzBuzz"
   elsif i % 5 == 0

では「200〜230のときは？」「300〜330のときは？」と言われるたびにコードを書き換えるのでしょうか？
「数字はこのファイルから読み込んで」と言われたら？

Make every program a filter

書籍「UNIXという考え方」に

「9. Make every program a filter. すべてのプログラムをフィルタとして設計する」

という章が登場します。(短い本ですが、非常に良い本なので一読をオススメします。)

この考え方によると、

すべてのプログラムは、何らかの形式のデータを入力として受け入れ、何らかの形式のデータを出力として生成する。プログラムはデータを作らない。人間がつくる。

とあります。

FizzBuzzプログラムで考えてみると、1〜30や100〜130の部分は人間が決めているのでデータだと言えます。「Fizz」や「Buzz」を表示するのは機械的なロジックです。

データに当たる部分はプログラムから追い出してしまいましょう。これが今回言いたかった「データとロジックを分割する」にあたります。

fizzbuzz.rb

while line = gets     # 標準入力から1行読み込む
  i = line.chomp.to_i # 標準入力からのデータは文字列なので数字に変換する
  if i % 15 == 0
    puts "FizzBuzz"
  elsif i % 5 == 0
    puts "Buzz"
  elsif i % 3 == 0
    puts "Fizz"
  else
    puts i
  end
end

これでデータをプログラムから追い出すことができました。
これにより、データの生成はプログラムと関係なくなり、数字を変える毎にプログラムを修正することもなくなります。データの与え方も自由です。

seq 30 | ruby fizzbuzz.rb # 1〜30のfizzbuzz

cat data.txt | ruby fizzbuzz.rb # 保存しておいたファイルから読み込む

echo 12345 | ruby fizzbuzz.rb # 12345は何になる？

まとめ

いかがでしたか？たったこれだけで、いつものプログラムがイケてる感じになり、やってい気は増大します。
今回はFizzBuzzの例でしたが、普段書くプログラムにもあてはめて考えてみてください。

「今回やりたいことのデータはなんだろう？」
「このプログラムはデータが変わったときに対応できる？」

そんな時に思い出してみてください。

「データとロジックを分割せよ」

読んで下さり、ありがとうございました。