コマンドパターン

CoddyのPythonジャーニー「オブジェクト指向プログラミング」セクションの一部。レッスン 49/64。

Command Patternはリクエストをオブジェクトとしてカプセル化し、操作のキューイング、リクエストのログ記録、undo機能のサポートを可能にします。操作を呼び出すオブジェクトと、それを実行するオブジェクトを分離します。

以下はシンプルなコマンドクラスです。

class Command:
    def execute(self):
        pass

class LightOnCommand(Command):
    def __init__(self, light):
        self.light = light
    
    def execute(self):
        self.light.turn_on()

class LightOffCommand(Command):
    def __init__(self, light):
        self.light = light
    
    def execute(self):
        self.light.turn_off()

各コマンドは、receiver オブジェクトに対する特定の操作をカプセル化します。

実際の作業を実行する receiver を作成します:

class Light:
    def turn_on(self):
        print("Light is on")
    
    def turn_off(self):
        print("Light is off")

コマンドを実行する invoker を作成します：

class RemoteControl:
    def __init__(self):
        self.command = None
    
    def set_command(self, command):
        self.command = command
    
    def press_button(self):
        self.command.execute()

command パターンを使用します。

# レシーバーを作成
light = Light()

# コマンドを作成
light_on = LightOnCommand(light)
light_off = LightOffCommand(light)

# インボーカーを作成
remote = RemoteControl()

# 異なるコマンドを実行
remote.set_command(light_on)
remote.press_button()

remote.set_command(light_off)
remote.press_button()

undo操作のサポートを追加します：

class UndoableCommand(Command):
    def undo(self):
        pass

class LightOnCommand(UndoableCommand):
    def __init__(self, light):
        self.light = light
    
    def execute(self):
        self.light.turn_on()
    
    def undo(self):
        self.light.turn_off()

class SmartRemote:
    def __init__(self):
        self.last_command = None
    
    def execute_command(self, command):
        command.execute()
        self.last_command = command
    
    def undo(self):
        if self.last_command:
            self.last_command.undo()

smart_remote = SmartRemote()
smart_remote.execute_command(LightOnCommand(light))
smart_remote.undo()  # ライトを消す

出力：

Light is on
Light is off
Light is on
Light is off

重要なポイント：Command Pattern はリクエストを、保存したり受け渡したり、後で実行したりできるオブジェクトに変換します。invoker は操作の実行方法を知る必要はなく、command オブジェクトに対して execute() を呼び出すだけです。これにより、undo/redo、操作のキューイング、commands のログ記録といった機能を実現できます。

チャレンジ

簡単

このチャレンジでは、Command Patternの必須の構成要素である基盤となるCommand基底クラスをcommand.pyに実装します。この演習では、特にカプセル化に焦点を当てます。つまり、データを非公開で保存し、propertyを通じて安全に公開します。

TODOコメントに従って、command.pyのみを変更してください。TODOコメントでは、次の実装方法が示されています。

コマンド名をprivate attribute（_name）として保存する
read-only property（name）を介して公開する
コマンド名を出力するdisplay_info()メソッドを実装する

注: このチャレンジでは基盤となるCommandクラスのみを扱います。Invoker、Receiver、そしてundo機能については、後のレッスンで導入します。このステップを完了すると、完全なパターンが基盤とするカプセル化の土台が得られます。

あなたの実装はdriver.pyによってテストされ、次の項目が検証されます。

基本的な機能と出力形式
エッジケース（空の入力、特殊文字、長い名前）
read-only propertyの保護（obj.name = ...を試みるとAttributeErrorが発生すること）
private _name attributeの存在

REQUIRED OUTPUT FORMAT: [Your translated content here]

自分で試してみよう

# command.pyからCommandクラスをインポート
from command import Command

# 包括的なテストケースハンドラ
test_case = input()

if test_case == "basic_test":
    obj = Command("Test Name")
    obj.display_info()
elif test_case == "validation_test":
    obj = Command("Validation Test")
    print(f"Name: {obj.name}")
elif test_case == "empty_name_test":
    obj = Command("")
    obj.display_info()
    print(f"Empty name handled: {'Yes' if obj.name == '' else 'No'}")
elif test_case == "property_access_test":
    obj = Command("Property Test")
    original_name = obj.name
    try:
        # nameは読み取り専用プロパティなので、これは失敗するはずです
        obj.name = "Modified Name"
        print("Property protection failed")
    except AttributeError:
        print("Property protected successfully")
    print(f"Name unchanged: {obj.name == original_name}")
elif test_case == "multiple_commands_test":
    commands = [
        Command("First Command"),
        Command("Second Command"),
        Command("Third Command")
    ]
    for cmd in commands:
        cmd.display_info()
elif test_case == "attribute_test":
    obj = Command("Attribute Test")
    has_private_name = hasattr(obj, "_name")
    print(f"Has _name attribute: {has_private_name}")
elif test_case == "special_chars_test":
    obj = Command("!@#$%^&*()_+{}[]|\\:;\"'<>,.?/")
    obj.display_info()
elif test_case == "long_name_test":
    long_name = "A" * 100
    obj = Command(long_name)
    obj.display_info()
    print(f"Name length: {len(obj.name)}")