振る舞い④：Template Method / Iterator

導入

Template Methodは「処理の骨組みを親が決め、一部の手順だけ子に任せる」。Iteratorは「コレクションの内部構造を隠して、要素を順に取り出す」——C#のforeachとyieldがその実装です。

図解

flowchart TB
    T["親: Cook() の手順<br/>①下ごしらえ → ②焼く(子が実装) → ③盛り付け"] --> C1["カレー: 焼く=煮込む"]
    T --> C2["ステーキ: 焼く=グリル"]

サンプル

Template Methodは「骨組みの親ファイル」と「可変部の子ファイル」に分かれます。IteratorはyieldなのでProgram.csの中で書きます。

1. 骨組み（Recipe.cs）。手順の順番はここで固定します。子クラスは順番を変えられません。

// Template Method: 手順の骨組みは親、可変部分だけ子が override
public abstract class Recipe
{
    public void Cook()          // テンプレート（骨組みは固定）
    {
        Console.WriteLine("下ごしらえ");
        MainStep();             // 可変部分は子に委ねる
        Console.WriteLine("盛り付け");
    }

    protected abstract void MainStep();
}

2. 可変部だけを埋める子（CurryRecipe.cs）。レシピを増やすときはファイルを1つ足すだけです。

public class CurryRecipe : Recipe
{
    protected override void MainStep() => Console.WriteLine("具材を煮込む");
}

3. 使う側とIterator（Program.cs）。yield returnは「呼ばれるたびに次の値を返す」書き方です。

new CurryRecipe().Cook();
// 下ごしらえ / 具材を煮込む / 盛り付け

foreach (int n in Countdown(3))
    Console.WriteLine(n);   // 3 / 2 / 1

IEnumerable<int> Countdown(int from)
{
    for (int i = from; i >= 1; i--)
        yield return i;     // 呼ばれるたびに次の値を返す
}

• Template Method: 全体の手順は親が固定し、一部のステップだけ子にoverrideさせる
• Iterator: yield returnで「要素を順に返す」列挙を実装し、内部構造を隠す
• foreachが使えるコレクションはIteratorパターンを実装している
• 親ファイルを読めば手順の全体像が、子ファイルを読めば違いだけがわかる

演習

foreach (int n in EvenNumbers(6))
    Console.Write($"{n} ");   // 2 4 6

// TODO: 2 から max までの偶数を yield return で順に返す EvenNumbers を定義してください
___

• 期待される出力: 2 4 6

まとめ

• Template Methodは手順の骨組みを親、可変部を子に委ねる
• Iteratorは内部構造を隠して要素を順に返す（yield）
• foreachはIteratorパターンの上に成り立つ

次回: 残る3パターンVisitor/Interpreter/Mementoです。