オブジェクト指向

オブジェクト指向（オブジェクトしこう｜英語：object-oriented）は、ソフトウェア工学構想の一つであり、ソフトウェア設計とプログラム記述の際に用いられる考え方である。1950年代後半にマサチューセッツ工科大学の人口知能研究グループの間で最初に発案され、プログラム開発環境の構築を通して体系化されていき、1960年代に一つのプログラミング・パラダイムとして確立された。1980年代にはデータベースとオペレーティングシステムの開発にも活かされるようになった。1990年代になるとソフトウェア設計の幅広い面にも応用されるようになり、ソフトウェア工学その他にオブジェクト指向を土台にした様々な分野が開拓された。

オブジェクト指向は脳機能を形成するニューラル・ネットワークをヒントに発案された。オブジェクトはニューロンの投影物であった。ニューロンはそれぞれが記憶を持ち、網の目のように結ばれて相互に影響し合い高度な思考を表現した。コンピュータ・プログラムも同様にオブジェクトのネットワークとして構築し、無数のオブジェクトが互いに作用し合うようにして任意のプロセスを実現する事がオブジェクト指向の理念であった。ここでのオブジェクトとは対象物を意味する言葉であり、対象物とは大まかにCPU演算処理（コード）が扱うデータ全般を指す。「どの様にデータを扱うか」ではなく「データがどの様に扱われるか」を念頭に置いてプログラムを組み立てる構想から、データにそれを扱う為のコードを付随させたオブジェクトの概念が生み出された。

オブジェクト指向の分野一覧

1. オブジェクト指向・プログラミング　　　　　　　1960年代から
2. オブジェクト指向・データベース　　　　　　　　1980年代から
3. オブジェクト指向・アナリシス＆デザイン　　　　1990年代から
4. オブジェクト指向・モデリング　　　　　　　　　1990年代から

オブジェクト指向は、プログラミング・パラダイムとして誕生した知識体系であり、そのデータとコードのセットを基本要素にして物事を解析する考え方が、特に1980年代から大きく注目され始め、ソフトウェア工学のあらゆる局面にobject-oriented（OO）を接頭辞にした分野が立ち上げられた。他にも、OOオペレーティングシステム、OOプロジェクトマネージメント、OOソフトウェアエンジニアリング、OOユーザーインターフェース、ブーチメソッド、オブジェクトモデリングテクニックなど複数の分野が存在するが、上記リストの四種と知識範囲が重なり合っているか、または内包される副次分野となっている事から、明確な一つの分野として扱われる事は少ない。

オブジェクト指向プログラミング

詳細は「オブジェクト指向プログラミング」を参照

主な仕様

エンカプセレーション（内部隠蔽）

オブジェクト内のデータ参照とメソッド呼出に対する、外部からのアクセスを限定する仕様。アクセス権限は、どのオブジェクトからもアクセス可能なパブリック、自分と派生オブジェクトからのみ可能なプロテクティド、自オブジェクト内のみのプライベート、の三種が基本となる。

インヘリタンス（継承）

派生元オブジェクトに任意のデータとメソッドを追加する形で派生先オブジェクトを作る仕様（部品→全体）と、オブジェクトを複数の階層に分解して他オブジェクトと共有出来る階層を派生元にする仕様（全体→部品）の二通りの考え方がある。派生元オブジェクトの型式はスーパークラス、派生先オブジェクトの型式はサブクラスと呼ばれる事が多い。

ポリモーフィズム（多態性）

同名メソッドの呼び出し時に、オブジェクトによって処理内容が変化する機能。こちらは実行時の状況によって変化する多態性本来のダイナミックな機能である。また、引数とするクラス型に従って、呼び出されるメソッドと生成されるオブジェクトが変化する機能もあり、こちらはコンパイル時に決まるスタティックな機能となる。

オブジェクト生成の種類

クラスベース

ユーザーが任意のクラスを定義し、それを元にインスタンスを生成する方式である。ベンダー側が用意したクラスライブラリ内のクラスを元にして、ユーザーが任意の派生クラスを定義する開発場面も多く、これは継承ベースとも言われる。

プロトタイプベース

プログラムを実行させるランタイム環境に用意されているインスタンスを派生元として、任意の実装をしたインスタンスを生成する方式である。インスタンスベースとも言われる。

ミックスイン

任意のインスタンス生成時に、ランタイム環境に用意された様々な機能コンポーネントを追加する方式である。各コンポーネントは同時にスーパークラスと同等となり、手軽で重複の無い多重継承が保証された。

オブジェクト指向とメッセージング

オブジェクト指向プログラミングは、歴史的に1962年に公開されたクラス構造を中心とするSimula系統と、1970年代から研究開発が進められていたメッセージ機能を主体とするSmalltalk系統に大別されており、オブジェクト指向本来の形態を正しく表現してるのは後者のSmalltalkの方だと評されていた。しかし、当時のCPU処理能力の問題からより少ない処理量で、ポリモーフィズムその他の仕様を「継承クラス構造」を活かして実現出来るSimula系統（C++やJavaなど）の方が主流となった。こうしてクラス構造がオブジェクト指向の中心的役割を占めるようになった事から、Smalltalk制作者の一人であり、オブジェクト指向開発環境のパイオニアと見なされているアラン・ケイは「Smalltalkをオブジェクト指向言語と定義付けたのは、間違いだったかもしれない。」というコメントを残すに到った。

Smalltalkが主体とする「メッセージング」は、それ自体が高度に柔軟なエンカプセレーションとポリモーフィズムの機能を自然に表現出来る仕組みだった。それに対して、C++やJavaに見られる「継承クラス構造」をベースにした同様の機能の実現はトリッキーと言えた。しかし、現実的に「継承クラス構造」重視の言わば亜流の方がオブジェクト指向の主流となってしまった以上、もはや「メッセージング」主体のSmalltalkはオブジェクト指向としての看板を降ろすべきではないか、という自嘲的な見解がそのコメントの根底にあった。オブジェクト指向言語の進化に伴い、オブジェクトとクラス構造の側面ばかりが強調される現状の中で、アラン・ケイは「Smalltalkが最高に好きという訳ではないが、他の言語に比べればマシである。」とも述べて、OOP本来の支柱は「メッセージ・パッシング」である事を暗に示唆している。

関連項目

• 構造化プログラミング
• アスペクト指向
• エージェント指向
• ソフトウェア工学
• デザインパターン (ソフトウェア)
• Category:オブジェクト指向言語
• オブジェクト指向プログラミング
• オブジェクトデータベース
• オブジェクト関係データベース
• オブジェクト指向モデリング
• オブジェクト指向分析設計
  • オブジェクトモデル化技法
  • UML（統一モデリング言語）
  • ブーチメソッド
  • CRCカード
• オブジェクト指向ソフトウェア工学
• NEXTSTEP - オブジェクト指向OSとしてその先進性をアピール。後続OSや開発環境に大きな影響を与えた。
• Cocoa - NEXTSTEPの後身のフレームワーク。

外部リンク

• オブジェクト指向とは: 開発者向け技術情報