次期グラフシミュレータ（GraphSim3）に関する考察（２）

昨日の続き．今回は，GraphSim2での機能回路記述を考察する．
GraphSim2では，機能のみを記述することに主目的を置いた．すなわち，ユーザーに余計なことは書かせない，である．
まず，入力されるストリームから，0x1eから0x1fの間までを抜き出す機能回路である．

public class ThroughBetween extends DefaultFunctionalModule {
    public static final String[] ipNames = { "in" };
    public static final String[] opNames = { "out" };

    public ThroughBetween(){
        super( ipNames, opNames );
    }

    private boolean output_flag;
    public void init(){
        output_flag = false;
    }

    public void exec() throws InterruptedException {
        try{
            DataObject in = read("in");
            if( output_flag == false ){
                if( in.getValue() == 0x1e ){
                    output_flag = true;
                }
            }
            else {
                if( in.getValue() == 0x1f ){
                    output_flag = false;
                }
                else {
                    write( "out", in );
                }
            }
        }catch( PCAException e ){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

さて，このプログラムの目的に対して（私がいま感じている）問題点を挙げる．

不必要なコンストラクタ
入出力関数でのポート指定
入出力データの扱いづらさ
無駄なtry{}catch{}構文
InterruptedExceptionの記述
ステートマシンの分かりづらさ
DefaultFunctionalModule

こんなところか．

不必要なコンストラクタ

ほとんどの機能回路記述のコンストラクタは同じであり，それはsuper(..., ...)である．なぜこのようなコンストラクタが必要かというと，機能回路ごとに入出力ポートは異なり，機能回路の抽象クラスであるDefaultFunctionalModuleで入出力ポートを管理するためには，その具象クラスから入出力ポートに関する情報を受け取らなければならないということだ．
そして，その情報の受け渡しにコンストラクタを用いたということになる．
この，入出力ポートの情報管理に何か良い手段はないかといま考えている．入出力ポートの明示的な宣言は必要である．そして，その宣言を自動的に抽象クラスへ渡す手段はないだろうか．
一つは，入出力ポートの情報を定義するためのメソッドを用いる方法である．しかし，入力ポート，出力ポートと２つのメソッドを定義しなければならないことになり，あまり利便性があがるとは思えない．
もう一つは，インターフェイスと機能実装の分離である．すなわち，入出力ポートを定義する名前（クラス名，インターフェイス名）をJava言語の文法の範囲内で記述し，その情報を元にDefaultFunctionalModuleが入出力を管理するのである．
下は，インターフェイスを用いた例である．なお，この表現法はまだ実現されていない．OneInputOneOutputで入出力ポートを管理する．そして，ThroughBetween機能回路は，そのインターフェイスの機能回路である．こういう記述．
この記述のメリットは，機能とインターフェイスを分離することができるということだ．また，コンストラクタを減らすことができるのは素晴らしい．
もっとも，新たにインターフェイスを定義しなければならなくなる．しかしこれは，典型的なインターフェイスをいくつか用意しておくことで回避できる．実際，アダマール変換回路を記述したときに，同じインターフェイスを使いまわしてこれに似たようなことを実現した．そのときの感想は，「便利」だ．なにしろ，いちいち変数定義をしなくてすみ，implement FooBarだけで済むからだ．しかもそのときは，同じ機能だが抽象度の違う機能回路を定義して，テストを容易化したため，なおさらそう感じた．
この記述のデメリットは，Javaでは継承関係はツリー構造にしかなり得ないため，入出力定義にインターフェイスしか用いることができないことだ．そのため，インスタンス変数しか記述することができず，インスタンス変数はスーパークラスからは見えないということ．唯一の解法は，リフレクションを使うことか？

public interface OneInputOneOutput {
    public static final String[] ipNames = { "in" };
    public static final String[] opNames = { "out" };
}

public class ThroughBetween extends DefaultFunctionalModule implements OneInputOneOutput {

    private boolean output_flag;
    public void init(){
        output_flag = false;
    }

    public void exec() throws InterruptedException {
        try{
            DataObject in = read("in");
            if( output_flag == false ){
                if( in.getValue() == 0x1e ){
                    output_flag = true;
                }
            }
            else {
                if( in.getValue() == 0x1f ){
                    output_flag = false;
                }
                else {
                    write( "out", in );
                }
            }
        }catch( PCAException e ){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

今日はこの辺で．