RubyとRuby on Railsでメソッド委譲を行う方法【delegate・Forwardable・SimpleDelegator徹底解説】

この記事では、Rubyにおけるメソッド委譲(delegation)について詳しく解説します。

delegateメソッド、Forwardableモジュール、そしてSimpleDelegatorクラスの3つの手法を使いこなせるようになりましょう。

なぜ「委譲」が必要なのか?

オブジェクト指向プログラミングにおいて、クラス同士が協調して動作する方法は主に2つあります。

• 継承(Inheritance)
• コンポジション(Composition)

継承では、親クラスが持つメソッド、定数、インスタンス変数の定義を、それを継承するすべての子クラスが共有するクラス階層を構築します。

例えば、RubyではすべてのオブジェクトがデフォルトでObjectクラスを継承しています。だからこそ、puts、class、object_idといったメソッドにアクセスできるのです。

一方、コンポジションでは、あるクラスが別のクラスのオブジェクトを生成(または受け取り)、そのオブジェクトへ処理を任せます。

例えば、コンピュータは多くのパーツ(オブジェクト)から構成されており、各パーツはそれぞれ得意なことを1つ完璧に行えるように設計されています。画面に何かを表示したいとき、コンピュータはグラフィックカードに「何を表示するか」を伝えるだけで、「どう表示するか」までは指示しません。

これがコンポジションです!

しかし、あなたがコンピュータ側で、グラフィックカードのメソッドへのアクセスを外部に提供したい場合はどうすればよいでしょうか?両者の間に何らかの「橋」を架ける必要があります。その具体的な方法を見ていきましょう。

Rubyでのメソッド委譲 – 実例

ここに2つのクラスがあります。

• Computer
• Memory

まず、以下のコードをご覧ください:

class Computer
  def initialize
    @memory = Memory.new
  end
end

class Memory
  def initialize
    @data = []
  end

  def write(data)
    @data << data
  end

  def read(index)
    @data[index]
  end
end

computer = Computer.new

ここで、メモリにはComputer経由でのみアクセスできるようにしたいと考えます。これにはさまざまな理由があります:

• メモリユニットは1つしかないため、メモリオブジェクトも1つだけにしたい。アクセスを1つのオブジェクトに集約することで実現できます。
• 誰が(どのアプリケーションが)メモリにアクセスでき、どの領域を利用できるかを制御したい。
• セキュリティやデバッグの目的で、すべてのメモリアクセスをログに記録したい。

そこで、次のように呼び出してみると:

computer.write("rubyguides")

NoMethodErrorが発生して失敗します。Computerクラスにはwriteメソッドが存在しないためです。

undefined method `write' for #<Computer:0x000055c2e8f7d310> (NoMethodError)

Computerクラスにとって、writeが何を意味するのか分からないのです。

ですが……writeメソッドを作成すれば解決します!以下のように書きます:

class Computer
  def initialize
    @memory = Memory.new
  end

  def write(data)
    @memory.write(data)
  end

  def read(index)
    @memory.read(index)
  end
end

リクエストを@memoryオブジェクトへそのまま引き渡しています。これこそがメソッド委譲です。

注意: この方法だと、これらのメソッドが公開インターフェースの一部になります(誰でも呼び出せる状態になります)。必ずしもそれを望まないケースもあるでしょう。

では、メソッド委譲をもっと簡単に行うショートカットは存在するのでしょうか?

あります!早速見ていきましょう。

Forwardableモジュールの使い方

Ruby標準ライブラリに含まれるForwardableモジュールを使えば、委譲メソッドを簡潔に定義できます。

使い方は以下の通りです:

require 'forwardable'

class Computer
  extend Forwardable

  def_delegators :@memory, :read, :write

  def initialize
    @memory = Memory.new
  end
end

これにより、先ほど手動で作成したメソッドを削除しても、まったく同じ動作を実現できます。

Forwardableはメソッドの引数(ブロックも含みます!)を自動的に処理してくれるため、引数の受け渡しを気にする必要はありません。

とても便利ですね 🙂

Railsのdelegateメソッドの使い方

Railsを使用している場合、あるいはActiveSupport gemを単体で導入している場合は、delegateメソッドを利用できます。

基本的な使い方はこちら:

class Computer
  delegate :read, :write, to: :@memory

  def initialize
    @memory = Memory.new
  end
end

delegateメソッドはprefix引数を受け取ることができ、生成されるメソッド名にプレフィックスを付加できます。

例:

class Computer
  delegate :read, :write, prefix: "memory", to: :@memory

  def initialize
    @memory = Memory.new
  end
end

この結果、次の2つのメソッドが生成されます:

• memory_read
• memory_write

メソッド名の由来が明確になるため、可読性の向上にも役立ちます。

SimpleDelegatorですべてを委譲する方法

ここまで紹介したテクニックは、特定のメソッドだけを転送・委譲するためのものでした。

しかし、オブジェクト全体をラップして、そのすべてのメソッドを公開したい場合はどうでしょうか?

そんなときはSimpleDelegatorクラスが活躍します!

使い方は以下の通りです:

require 'delegate'

class CoolArray < SimpleDelegator
end

cool = CoolArray.new([])

cool << "ruby"
cool << "gems"

p cool

これでCoolArrayは、newに渡したオブジェクトと同じように振る舞います。

なぜこれが便利なのでしょうか?元のクラスを一切変更することなく、このオブジェクトに新しいメソッドを追加できる点です。既存のクラスに手を加えられないライブラリのオブジェクトを拡張したい場合に特に有効です。

動画チュートリアル

実際のコードの動きを確認したい方は、以下の動画チュートリアルも参考にしてください。

まとめ

この記事では、Rubyにおけるオブジェクトコンポジションの概念と、複数のテクニックを活用したメソッド委譲の方法を学びました。

• 手動でメソッドを定義する方法
• Forwardableモジュールによる宣言的な委譲
• Rails / ActiveSupportのdelegateメソッドとプレフィックス機能
• SimpleDelegatorによるオブジェクト全体のラップ

それぞれの特徴を理解し、状況に応じて使い分けることで、より保守性の高いコードを書けるようになります。

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最後までお読みいただきありがとうございました 🙂