オブジェクト指向を家の奥さんに説明する

技術士口答試験、想定問題

「オブジェクト指向を一般の人でも分かるように説明してください」

まあ、ありえる質問ですよね。　Object Maniaを自称する身としては、これは綺麗に回答したい。
（ちなみに、まだ家の奥さんには説明してないです。）

こういうの、割と好きです。
自分の思考パターンとしても、物事を厳密に説明するのには向いていない構造をしている気がする。　なので、厳密性を排除して、分かりやすさを追求して良い説明は楽しい。

オブジェクト指向というのは、プログラミングやデータの表現の方式の一種で、クラスとインスタンス、カプセル化、継承、ポリモルフィズムといった代表的な概念をもっています。　これは、後の文章を読めば分かるように書いたつもりなので、あまり気にしないで読みすすめてください。

最近のソフトウェアは非常に複雑なので、このような考え方が必要になってきたわけですが、どのような場面で使われているか、Excelを例に説明してみます。
（始めに断っておきますが、本当にExcelがこういう実装になっているかは別です。　違うだろうなぁ、と思いつつも概念を理解するためにはこの説明がよいかな？と思いながら書いているところもあります。）

Excelでセルを右クリックしてプロパティを見ると、背景色を変えることができます。　この背景色を赤にすれば画面上でセルは当然赤くなります。　これがプログラムでどのように処理されているのか考える際に、オブジェクト指向でない場合、今選択されたセルの左上と右下の座標をなんらかの形で入手して、その範囲を赤く四角で塗りつぶし、その上にセルに記入されていたテキストを乗せるといったような処理になります。　ただし、実際には罫線であったりテキストのフォントは何か？大きさは？等考えなくてはいけないことは非常に多くなります。　ここで、セルの座標やフォントといった情報をどうやって管理するのか考える必要があるわけですが、配列のようなテーブルを用意してそこに格納しておくといったやり方でも出来るかもしれませんが、非常に複雑です。　オブジェクト指向のプログラムでは、セルに対する処理や処理に必要な情報は、セルと言うプログラムの塊の中に全て隠蔽してしまいます。　どういうことかというと、一つのプログラムの塊の中に、セルの背景色と一緒にセルの座標、フォント、フォントタイプ、フォントの大きさといった情報を全て入れ込んだ状態にしておき、そのプログラムの塊はそのセル以外のことは基本的に考えない形にしておきます。　そして、外部からセルの背景色を変えるよう指示があった場合、その処理はそのプログラムの中で行い、必要な情報もそのプログラムの中から集めて画面上でセルの背景色を変える一連の処理を行います。　このような考え方をカプセル化と言いますが、前の例と比較すると必要な情報の入手は格段に楽になります。

ところが、Excelのセルの場合であれば、セルは大量にあります。　それぞれのセルは背景色もフォントも異なります。　これをどう処理するかといえば、100個セルがあれば、100個似たようなプログラムの塊を作るのです。　しかし、Excelの場合どの程度のセルがあるかはじめから分かっているわけではありません（実際には分かっているのかも知れないけど、まあ突っ込まずに．．．）から、元となるプログラムの塊があって、それをコピーして100個のセルをつくります。　セルの追加削除があれば元となるプログラムからコピーして、新しいセルのプログラムを作ります。　この時に元となっているプログラムをクラス、100個のコピーで作られたプログラムをオブジェクトと読んでいます。

継承というのはこのクラスを定義する際のテクニックの一つです。　例えばセルで右クリックをすると、そこにはカット、コピー、ペーストといったようなコマンドが並んでいますが、これはテキストボックスでも同じで、行や列を選択しても同じです。　これらのコマンドはオブジェクト指向ではメソッドと呼ばれていますが、この様なExcel上の全ての選択可能な要素のクラス一つ一つにそれぞれメソッドを定義をしていくのは面倒です。　そこで、そういった様々なクラスで共通するメソッドはある抽象的なクラスで定義してしまい、セルやテキストボックスといったそれぞれのクラスはその抽象的なクラスを親としてその定義をコピーし、それぞれのクラスに特化したメソッドだけを差分として定義しようという考え方が継承です。

このようにオブジェクト指向ではプログラム上必要となる様々な要素をクラスとして定義し、それをオブジェクトとしてコピーする（これをインスタンス化するとも言う）ことによってプログラムを成り立たせているわけですが、クラスの種類が多くなってくると、不便なことも起こります。　例えば先の継承の例で、カット、コピー、ペーストは親のクラスで定義したメソッドを子で再利用できるという前提で話をしましたが、もしかするとセルとテキストボックスでは微妙に違った操作が必要になるかもしれません。　カット、コピー、ペーストだと分かりづらいので、削除で考えてみると、セルで削除とすれば上にシフトさせるか左にシフトさせるかといったことを聞いてきますが、テキストボックスで削除すればそんなことはお構い無しに削除です。　つまり同じ様に見えるメソッドでもプログラムとしては全く別物なわけです。　セルとテキストボックスの場合Excelで同時に選択することは出来ませんが、仮に可能だったとしたら、一気に削除！！と、したときにどのように動いて欲しいか．．．当然、テキストボックスは無条件に削除、セルはシフト方向をユーザーに聞く、という具合にそれぞれ別なプログラムを呼んで欲しいわけです。　プログラマーも同じで「このオブジェクトはクラスが××だから、このメソッド、このオブジェクトはクラスが△△だからこのメソッド．．．」なんてやっていられない訳です。　この様に、異なるクラスにおいて同じ様に見えて、実際には異なるメソッドを持っていたとしても、同じ様に見えるんだからとにかく実行してしまう。と、いうやり方がポリモルフィズムです。


と．．．どうでしょう？

正直、Excelの実装とはかなりかけ離れたものになってると思うのですが、一般的なオブジェクト指向の説明だと、車がスポーツカーとSRVに特化されて云々．．．車も飛行機も右に曲がりたいときは云々．．．と概念的な話から入って、そこからどうしてプログラムがオブジェクト指向なのかにたどり着く前に飽きちゃうと思うので、こんな説明を考えてみました。