開放/閉鎖原則（OCP）におけるOOPとFPの比較

開放/閉鎖原則（OCP: Open-Closed Principle）は、「ソフトウェア実体は拡張に対して開かれており、修正に対して閉じられているべきである」という設計原則です。本記事では、OOPとFPそれぞれにおけるOCPの捉え方と実装スタイルを比較します。

OOPでは、共通のインターフェースを定義し、それを実装するクラスを追加することで、既存コードを変更せずに機能拡張することが可能です。これは典型的な「開放/閉鎖原則」の実践です。

OOPにおけるOCPの実装例

// OOPの例：ポリモーフィズムを使った拡張
interface Shape {
  kind: string;
  area(): number;
}

class Circle implements Shape {
  kind = 'circle';
  constructor(private radius: number) {}
  area(): number {
    return Math.PI * this.radius * this.radius;
  }
}

class Square implements Shape {
  kind = 'square';
  constructor(private side: number) {}
  area(): number {
    return this.side * this.side;
  }
}

function totalArea(shapes: Shape[]): number {
  return shapes.reduce((sum, shape) => sum + shape.area(), 0);
}

• 新しい図形を追加する場合、Shape インターフェースを実装したクラスを追加するだけでよい。
• totalArea 関数の修正は不要。これはOCPに適合した設計です。

ポリモーフィズムとは

異なるクラスのオブジェクトが同じインターフェースやメソッドを共有し、それぞれ異なる方法でそれを実装できる特性のことです。 オブジェクト指向の三大要素（カプセル化、継承、ポリモーフィズム）の一つです。

利用例

const shapes = [new Circle(4),new Square(4)];
shapes.forEach(shape => console.log(shape.kind, shape.area()));
console.log('total:', totalArea(shapes));
// [LOG]: "circle",  50.26548245743669 
// [LOG]: "square",  16 
// [LOG]: "total:",  66.26548245743669

一方で関数型では、分岐の集中を避けるために関数のマッピング（関数ディスパッチ）を用いて、データ駆動で拡張を行う構成が有効です。これにより、既存の分岐や処理を修正せずに拡張が可能になります。

FPにおけるOCPの実装例

関数型プログラミング（FP）では、データ型の定義と関数のマッピングによってOCPを実現します。

// FPの例：パターンマッチングとデータ駆動の拡張
type Shape =
  | { kind: 'circle'; radius: number }
  | { kind: 'square'; side: number }

const areaMap: Record<Shape["kind"], (s: any) => number> = {
  circle: (s) => Math.PI * s.radius ** 2,
  square: (s) => s.side ** 2,
};

const totalArea = (shapes: Shape[]): number =>
  shapes.reduce((sum, s) => sum + area(s), 0);

const area = (shape: Shape): number => areaMap[shape.kind](shape)

ポイント

• Union型（Shape）で図形の種類を定義
• **areaMap**で各図形の面積計算ロジックを関数として登録
• area()関数はkindプロパティを使って適切な関数を選択（関数ディスパッチ）
• if/switch分岐を使わず、データ駆動で処理を振り分ける

利用例

const shapes: Shape[] = [
 { kind: 'circle',  radius: 4 },
 { kind: 'square',  side: 4 }
]

shapes.forEach((shape: Shape) => {
  console.log(`${shape.kind}:  ${area(shape)}`)
} )

console.log('total:',totalArea(shapes));

// [LOG]: "circle:  50.26548245743669" 
// [LOG]: "square:  16" 
// [LOG]: "total:",  66.26548245743669

拡張例：新しい図形の追加

ここでは、新たに「三角形（Triangle）」を追加する場合を見ていきましょう。OOPとFPでどのように拡張するかを比較します。

OOPの拡張例

OOPでは、Shapeインターフェースを実装した新しいクラスを追加するだけで拡張できます。既存のコード（totalArea関数など）は一切変更不要です。

// 新しい図形の追加
class Triangle implements Shape {
  kind = 'triangle';
  constructor(private base: number, private height: number) {}
  area(): number {
    return (this.base * this.height) / 2;
  }
}

利用例

const shapes = [
  new Circle(4),
  new Square(4),
  new Triangle(3, 6) // 👈 新しい図形の追加
];

shapes.forEach(shape => console.log(shape.kind, shape.area()));
console.log('total:', totalArea(shapes));

// [LOG]: "circle",  50.26548245743669 
// [LOG]: "square",  16 
// [LOG]: "triangle",  9 
// [LOG]: "total:",  75.26548245743669

FPの拡張例

関数型では、型定義（Union型）と関数マップを拡張することで新しい図形を追加します。

type Shape =
  | { kind: 'circle'; radius: number }
  | { kind: 'square'; side: number }
  | { kind: 'triangle'; base: number; height: number }; // 👈 Union型に追加

const areaMap: Record<Shape["kind"], (s: any) => number> = {
  circle: (s) => Math.PI * s.radius ** 2,
  square: (s) => s.side ** 2,
  triangle: (s) => (s.base * s.height) / 2 // 👈 関数マップに追加
};

ポイント

• Shape型に新しいバリアント（triangle）を追加
• areaMapに三角形用の面積計算関数を追加
• area()やtotalArea()関数は変更不要（データ駆動なので自動的に対応）

注意点

型定義の変更が必要になる点で、OOPの「完全に閉じた拡張」とは異なります。しかし、処理ロジック（関数本体）は変更せずに済むため、OCPの精神には近い設計と言えます。

利用例

const shapes: Shape[] = [
  { kind: 'circle', radius: 4 },
  { kind: 'square', side: 4 },
  { kind: 'triangle', base: 3, height: 6 }
];

shapes.forEach((shape: Shape) => {
  console.log(`${shape.kind}:  ${area(shape)}`)
} )
console.log('total:', totalArea(shapes));
// [LOG]: "circle:  50.26548245743669" 
// [LOG]: "square:  16" 
// [LOG]: "triangle:  9" 
// [LOG]: "total:",  75.26548245743669

まとめ：OOPとFPのOCP実現方法の違い

このように、OOPとFPでは異なるアプローチを取りますが、どちらも「既存のロジックを変更せずに新しい振る舞いを追加する」というOCPの目的を実現できます。

OOPのアプローチ

• インターフェースを実装した新しいクラスを追加
• 既存のコードは 完全に 変更不要
• ポリモーフィズムによる動的ディスパッチ

FPのアプローチ

• Union型と関数マップを拡張
• 型定義は変更するが、処理ロジックは変更不要
• データ駆動による関数ディスパッチ

どちらの手法も、適切に設計すればOCPの精神「拡張に開かれ、修正に閉じる」を実現できます。

OCPにおける比較まとめ

観点	OOP	FP
拡張の単位	クラスの継承・実装	データ型と関数の追加
構造	継承とポリモーフィズム	関数合成とパターンマッチ
OCPの達成方法	インターフェースを通じた拡張	関数の分離と合成で対応
柔軟性	高い（特にDIと併用時）	柔軟だが型の設計が重要
注意点	抽象の乱用	型の肥大化とcaseの集中化