PHPでメソッドの可視性を制御してコードの保守性を高める方法

PHPでメソッドの可視性を管理することは、コードの保守性やセキュリティを高めるために非常に重要です。プログラムが大規模化すると、他の開発者がコードを利用したりメンテナンスを行ったりする機会が増えます。その際、適切なメソッドの可視性を設定することで、外部からアクセスできる範囲を制御し、誤った使用や意図しない変更からコードを保護できます。

この記事では、PHPにおけるメソッドの可視性を制御するための基本概念から、具体的な実装方法、注意点、応用例に至るまでを詳しく解説します。可視性の使い分けを理解することで、より堅牢で保守しやすいコードを書くための基礎を身につけましょう。

メソッドの可視性とは
可視性の選択基準
publicメソッドの使い方と注意点
protectedメソッドの適用場面
privateメソッドの活用と利点
継承と可視性の関係
実際のコード例で学ぶ可視性
可視性を変更する際のベストプラクティス
コードレビューでの可視性チェックのポイント
応用編：デザインパターンと可視性の組み合わせ
まとめ

メソッドの可視性とは

メソッドの可視性とは、クラス内で定義されたメソッドに対してアクセスできる範囲を制限するための仕組みです。PHPでは主に3種類の可視性（アクセス修飾子）が提供されており、それぞれの役割が異なります。可視性を適切に設定することで、クラス内部のデータを保護し、他のクラスや外部コードからの不正なアクセスや変更を防ぐことができます。

public

publicメソッドは、クラス外部からも自由にアクセスできるメソッドです。外部から呼び出して使用することを前提として設計されているため、クラスのインターフェースを定義する役割を担います。全ての場所からアクセス可能であり、オブジェクトの利用者が直接操作できる部分です。

protected

protectedメソッドは、クラス内部およびその継承クラスからのみアクセス可能なメソッドです。クラスの外部からは直接呼び出すことができないため、外部からは見えない実装の詳細を隠蔽する際に使用します。サブクラスによる拡張や再利用を意識した設計で役立ちます。

private

privateメソッドは、そのクラス内でのみ使用できるメソッドです。継承されたクラスからもアクセスできないため、クラスの内部ロジックを完全にカプセル化します。他のコードから直接的に操作されたくない処理やデータの操作を行うときに用いられます。

可視性の設定は、クラス設計において非常に重要な役割を果たし、コードの保守性やセキュリティを高めるための基本的な手法です。

可視性の選択基準

メソッドの可視性を適切に選択することは、PHPで堅牢なクラス設計を行うための重要な要素です。可視性の選択基準を理解し、状況に応じた適切な修飾子を使用することで、コードの可読性を高め、保守性や拡張性を向上させることができます。以下に各可視性の選択基準について詳しく説明します。

publicの選択基準

publicメソッドは、外部からアクセスされることを前提に設計する必要があります。一般的に次のような状況で使用されます。

クラスの機能を他のクラスやスクリプトから呼び出して利用する場合
クラスの外部に公開するインターフェースを定義する場合
ただし、publicメソッドは外部からのアクセスが無制限であるため、不必要に公開範囲を広げないよう注意が必要です。

protectedの選択基準

protectedメソッドは、主にクラスの内部で使用しつつも、サブクラスによって拡張されることを想定して設計します。以下のような場面で有効です。

基底クラスから派生クラスへの共通処理を継承する場合
外部から隠蔽したいが、派生クラスでオーバーライドが必要な場合
protectedメソッドは、内部実装の詳細を隠しつつ、クラスの拡張性を確保するために役立ちます。

privateの選択基準

privateメソッドは、そのクラス内だけで利用する処理に適しています。以下の状況で使用するのが望ましいです。

クラスの外部や継承先からアクセスされたくない内部処理をカプセル化する場合
内部ロジックの変更によって外部の動作に影響を与えたくない場合
privateメソッドを利用することで、クラスの実装を完全に隠蔽し、他の部分に影響を与えずに修正や改良が可能になります。

これらの基準をもとに、メソッドの可視性を適切に選択することで、保守しやすいコードを実現できます。

publicメソッドの使い方と注意点

publicメソッドは、クラスの外部からアクセス可能なメソッドであり、他のクラスやスクリプトから直接呼び出して利用されることを前提としています。このため、クラスのインターフェースを構成する重要な要素であり、適切に設計することでコードの使いやすさと再利用性が向上します。

publicメソッドの役割

publicメソッドは、クラスの主要な機能を外部に提供するために使用されます。ユーザーがクラスを利用する際に触れる部分であり、以下のような役割を果たします。

クラスの操作を行うためのインターフェース：データの取得や設定、処理の実行など、クラスの機能を提供します。
外部からの入力を受け付ける窓口：外部からのデータを引数として受け取り、クラス内部で処理を行います。
結果を返却する出口：処理の結果を外部に返却するための手段として機能します。

publicメソッドの利用シーン

publicメソッドは、次のようなシーンでよく使用されます。

クラスのインスタンスから直接呼び出して処理を行う：たとえば、ユーザーの情報を更新するメソッドや、計算を実行するメソッドなど。
他のクラスと連携する場合：他のオブジェクトがクラスのメソッドを呼び出して機能を共有する際に使用します。

publicメソッドの注意点

publicメソッドを設計する際には以下の点に注意する必要があります。

必要以上に公開しない：すべてのメソッドをpublicにするのは避けましょう。内部処理に関するメソッドは、protectedやprivateに設定し、外部に直接公開しないようにします。
変更が外部に影響する可能性がある：publicメソッドを変更すると、それを呼び出しているすべての外部コードに影響が及ぶ可能性があります。そのため、安易にシグネチャを変更しないよう心掛けましょう。
入力値のバリデーションを行う：外部からの入力を直接受け取るため、適切なバリデーションを実施して、不正なデータが内部に入り込むのを防ぎます。

publicメソッドを適切に使いこなすことで、コードの再利用性が高まり、他の開発者や将来的な保守作業もスムーズに行えるようになります。

protectedメソッドの適用場面

protectedメソッドは、クラス内およびそのサブクラスからアクセス可能なメソッドです。クラス外部からは直接呼び出すことができず、クラスの継承関係において使用されることを前提に設計されています。これにより、外部から隠蔽された内部ロジックを共有しつつ、継承によって機能を拡張することが可能です。

protectedメソッドの役割

protectedメソッドの主な役割は、クラスの内部ロジックをサブクラスで再利用したり、部分的にカスタマイズしたりすることです。以下のようなケースで役立ちます。

共通処理の再利用：基底クラスで定義した処理を、サブクラスでそのまま使用したり、一部変更して利用したりする場合。
テンプレートメソッドパターンの実装：基底クラスで処理の流れを定義し、具体的な実装をサブクラスで補完するパターンの一部にprotectedメソッドを使用することが多いです。
内部ロジックの拡張：基底クラスの内部処理を継承クラスで拡張する際に、基底クラスのprotectedメソッドをオーバーライドすることで、新たな機能を追加できます。

protectedメソッドの利点

protectedメソッドを使用することには、いくつかの利点があります。

内部実装の隠蔽：クラス外部からはアクセスできないため、内部ロジックを保護しつつ、継承による拡張性を確保できます。
コードの再利用性：基底クラスで定義した共通処理を継承クラスで再利用することで、重複コードを減らし、メンテナンス性を高めます。
柔軟な拡張：継承クラスでprotectedメソッドをオーバーライドすることで、基底クラスの動作を変更したり、追加機能を実装したりできます。

protectedメソッドを使用する際の注意点

protectedメソッドには注意が必要な点もあります。

外部からのテストが難しい：protectedメソッドはクラスの外部から直接アクセスできないため、ユニットテストが難しくなることがあります。テストが必要な場合は、protectedメソッドを呼び出すpublicメソッドを通じてテストする必要があります。
継承関係が複雑になりやすい：protectedメソッドの多用によって、継承階層が深くなると、どのクラスでメソッドが定義されているかがわかりにくくなる場合があります。設計時には継承の深さに注意が必要です。

protectedメソッドは、クラスの拡張性とカプセル化のバランスを保つために役立つ重要な要素です。適切に使用することで、堅牢でメンテナンスしやすいコードを実現できます。

privateメソッドの活用と利点

privateメソッドは、そのクラス内でのみアクセス可能なメソッドです。継承されたクラスやクラス外部からは呼び出すことができず、クラスの内部処理を完全にカプセル化します。これにより、クラスの内部ロジックを保護し、意図しない変更や誤用からクラスの状態を守ることができます。

privateメソッドの役割

privateメソッドは、クラスの内部でのみ使用される補助的な処理や、他のメソッドから呼び出される共通処理を定義するのに適しています。以下のような用途でよく使用されます。

クラス内部の共通処理：同じクラス内で繰り返し使用される処理を共通化し、他のメソッドから呼び出して利用します。
外部に公開しない実装の隠蔽：内部のアルゴリズムや処理手順をカプセル化し、外部のコードから操作されないようにします。
変更に強い設計：privateメソッドにすることで、内部実装の変更が他のクラスやコードに影響を与える可能性を低減できます。

privateメソッドの利点

privateメソッドを使用することにはいくつかの利点があります。

カプセル化の強化：クラスの内部処理を完全に隠蔽することで、カプセル化が強化され、クラスの状態を保護できます。
変更の自由度が高い：privateメソッドは外部から直接アクセスされないため、内部ロジックを変更しても他のコードに影響を与えません。これにより、リファクタリングが容易になります。
テスト対象を明確にする：privateメソッドを用いることで、外部に公開する必要のないメソッドをテスト対象から除外し、テストすべきメソッドを明確にできます。

privateメソッドを使用する際の注意点

privateメソッドにはいくつかの注意点も存在します。

過度に使用すると保守性が低下する：すべてのメソッドをprivateにするのではなく、必要な部分だけに適用するようにします。過度にカプセル化すると、クラスの柔軟性が失われる可能性があります。
ユニットテストが困難：privateメソッドは直接テストできないため、間接的にテストする必要があります。テストを行う場合は、publicメソッドを通じてprivateメソッドの動作を確認することになります。
継承による拡張ができない：privateメソッドは継承クラスからアクセスできないため、サブクラスで再利用したい場合はprotectedに変更することを検討します。

privateメソッドは、クラスの実装を隠蔽し、堅牢な設計を実現するために欠かせない要素です。適切に活用することで、コードの保守性と安全性を高めることができます。

継承と可視性の関係

オブジェクト指向プログラミングにおいて、継承はクラスを拡張し、再利用性を高めるための重要な仕組みです。PHPでも、クラスを継承することで既存のクラスの機能を引き継ぎ、新たな機能を追加することができます。ただし、可視性（public、protected、private）によって、親クラスのメソッドやプロパティが子クラスでどのように利用できるかが異なるため、継承と可視性の関係を正しく理解することが重要です。

publicメソッドと継承

publicメソッドは、親クラスから子クラスに継承される際に、そのまま外部からアクセス可能な状態が維持されます。子クラスでも親クラスのpublicメソッドをそのまま利用することができ、オーバーライドすることで独自の実装を追加することも可能です。

外部からのアクセスが可能：子クラスでもpublicメソッドは公開されているため、オブジェクトの利用者が直接呼び出すことができます。
オーバーライドによる拡張：子クラスで親クラスのpublicメソッドをオーバーライドすることで、機能を拡張したり、異なる動作を実現したりできます。

protectedメソッドと継承

protectedメソッドは、親クラスと子クラスの間で共有される内部処理を定義する際に使用されます。protectedメソッドは親クラスから子クラスに継承され、子クラスからアクセスすることができますが、クラスの外部からはアクセスできません。

子クラスからのアクセスが可能：親クラスで定義されたprotectedメソッドは子クラスでも利用できます。これにより、共通処理を継承しつつ、必要に応じてオーバーライドできます。
外部への隠蔽：protectedメソッドはクラス外部からはアクセスできないため、内部ロジックを外部に公開せずに隠蔽することが可能です。

privateメソッドと継承

privateメソッドは親クラスで定義された場合、そのクラス内でのみ使用可能であり、子クラスには継承されません。子クラスからは親クラスのprivateメソッドにアクセスすることができず、再利用やオーバーライドもできません。

親クラス内でのみ利用可能：privateメソッドは親クラスでのみ使用でき、子クラスからは完全に隠蔽されています。
オーバーライドできない：privateメソッドを子クラスで同じ名前で定義しても、それは新たなメソッドとなり、親クラスのメソッドを上書きするわけではありません。

可視性の選択による継承の設計

クラス設計において、どの可視性を選択するかは継承の設計にも影響を与えます。

再利用性の高い共通処理をprotectedにする：クラス間で共通するロジックをprotectedメソッドとして定義することで、子クラスでの再利用を促進します。
外部からのアクセスが必要なメソッドはpublicにする：インターフェースとして公開する必要があるメソッドはpublicに設定し、外部から利用できるようにします。
内部ロジックの変更が多い場合はprivateにする：変更頻度が高い内部処理はprivateに設定し、クラスの外部や子クラスへの影響を最小限に抑えます。

これらの可視性と継承の関係を理解することで、クラスの設計がより柔軟で保守しやすくなり、オブジェクト指向のメリットを最大限に引き出すことができます。

実際のコード例で学ぶ可視性

メソッドの可視性に関する理解を深めるために、具体的なコード例を通してそれぞれの可視性（public、protected、private）がどのように動作するかを確認しましょう。これにより、各可視性がどのような場面で役立つのかをより実践的に理解できます。

publicメソッドの例

以下の例では、publicメソッドを使ってクラス外部からアクセス可能なメソッドを定義しています。このメソッドは、クラスのインターフェースとして外部に公開されています。

class User {
    public $name;

    public function __construct($name) {
        $this->name = $name;
    }

    public function greet() {
        return "Hello, " . $this->name . "!";
    }
}

$user = new User("Alice");
echo $user->greet(); // 出力: Hello, Alice!

この例では、greet()メソッドがpublicとして定義されているため、クラス外部から直接呼び出して挨拶文を表示することができます。

protectedメソッドの例

protectedメソッドは、クラス内部およびその継承クラスからのみアクセス可能です。次の例では、基底クラスでprotectedメソッドを定義し、サブクラスでそのメソッドを利用しています。

class Animal {
    protected function makeSound() {
        return "Some generic animal sound";
    }
}

class Dog extends Animal {
    public function bark() {
        return $this->makeSound() . " - Woof!";
    }
}

$dog = new Dog();
echo $dog->bark(); // 出力: Some generic animal sound - Woof!

この例では、makeSound()メソッドがprotectedとして定義されているため、Dogクラス内からアクセスできますが、クラス外部から直接呼び出すことはできません。

privateメソッドの例

privateメソッドは、そのクラス内でのみ使用され、継承クラスやクラス外部からはアクセスできません。以下の例で動作を確認します。

class BankAccount {
    private $balance = 0;

    public function deposit($amount) {
        $this->balance += $amount;
        $this->logTransaction("Deposited: $" . $amount);
    }

    public function getBalance() {
        return $this->balance;
    }

    private function logTransaction($message) {
        // 実際にはログを記録する処理が実装される
        echo "Transaction Log: " . $message . "\n";
    }
}

$account = new BankAccount();
$account->deposit(100);
echo $account->getBalance(); // 出力: 100

// $account->logTransaction("Test"); // エラー: privateメソッドには外部からアクセスできない

ここでは、logTransaction()がprivateメソッドとして定義されているため、deposit()メソッド内からのみ呼び出すことができ、クラス外部から直接アクセスしようとするとエラーになります。

可視性の組み合わせでの設計例

以下は、public、protected、privateを組み合わせて使用する例です。各可視性を適切に設定することで、クラスの内部ロジックを隠蔽しつつ、外部インターフェースを提供します。

class Car {
    private $fuel = 0;

    public function refuel($liters) {
        $this->addFuel($liters);
    }

    protected function addFuel($liters) {
        $this->fuel += $liters;
    }

    public function drive() {
        if ($this->fuel > 0) {
            $this->consumeFuel();
            return "The car is driving.";
        } else {
            return "Not enough fuel.";
        }
    }

    private function consumeFuel() {
        $this->fuel--;
    }
}

$car = new Car();
$car->refuel(5);
echo $car->drive(); // 出力: The car is driving.

この例では、addFuel()メソッドがprotected、consumeFuel()メソッドがprivateとして定義されています。addFuel()は継承クラスでアクセス可能ですが、consumeFuel()はクラス内でのみ使用可能です。

これらのコード例を通じて、可視性の設定がどのように動作するかを理解することで、より効果的なクラス設計ができるようになります。

可視性を変更する際のベストプラクティス

メソッドの可視性を適切に管理することは、PHPコードの保守性や拡張性を高めるために不可欠です。しかし、可視性を変更する際には慎重に行う必要があります。ここでは、可視性を変更する際に考慮すべきベストプラクティスを紹介し、予期しない問題を防ぐ方法を解説します。

必要性を見極める

可視性を変更する前に、変更が本当に必要かどうかを確認します。可視性をpublicからprotectedやprivateに変更する場合、他のコードに影響を与える可能性があるため、次のポイントを考慮しましょう。

メソッドが外部から利用されているか：既存のコードがメソッドを呼び出している場合、可視性の変更によってエラーが発生する可能性があります。事前に依存関係を調査することが重要です。
クラスの設計に沿っているか：可視性を変更することで、クラスの設計思想や一貫性が失われないかを確認します。

段階的な変更を行う

可視性の変更は、段階的に進めることでリスクを軽減できます。以下のステップで慎重に進めるとよいでしょう。

最初にテストを追加する：変更前のコードが正常に動作することを確認するため、ユニットテストを用意します。これにより、変更後にテストが失敗した場合、問題を特定しやすくなります。
小さな変更から始める：複数のメソッドを一度に変更するのではなく、個別に変更し、その影響を検証します。
変更後の影響範囲を評価する：変更が他のクラスやシステム全体にどのように影響するかを確認し、問題がないかをテストします。

protectedへの変更で拡張性を持たせる

protectedメソッドは、クラスの拡張性を高めるために有用です。privateメソッドをprotectedに変更することで、継承クラスからもアクセス可能となり、再利用性が向上します。

継承が前提の場合はprotectedを検討：基底クラスで定義された処理が継承クラスで必要な場合、protectedにすることで、内部ロジックを隠蔽しつつ、必要な部分は拡張可能にします。
過度に公開しない：protectedに変更する際も、外部に影響を及ぼす可能性があるため、必要最小限にとどめます。

privateへの変更でカプセル化を強化する

外部からのアクセスを制限して内部のカプセル化を強化するため、protectedやpublicのメソッドをprivateに変更することもあります。これにより、外部コードに依存しない設計が可能です。

内部ロジックの変更を許容する場合：将来的に内部ロジックを大幅に変更する予定がある場合は、privateに設定して他のコードへの影響を最小限に抑えます。
クラスの安定性を保つ：privateにすることで、他のクラスや関数がこのメソッドに依存しない状態を保てます。

リファクタリング時の可視性変更

リファクタリングを行う際には、可視性の変更も視野に入れてコードの整理を行います。

責務が分かれているか確認する：メソッドの可視性がその役割に適しているかを見直し、必要に応じて変更します。
冗長なメソッドを統合または削除する：可視性の観点から、他のメソッドと統合できるものがあれば、整理してコードを簡潔に保ちます。

可視性を変更する際には、コード全体の設計と一貫性を意識し、影響範囲を十分に考慮することが大切です。これらのベストプラクティスを守ることで、安全かつ効果的にコードを改善できます。

コードレビューでの可視性チェックのポイント

コードレビューにおいては、メソッドの可視性が適切に設定されているかを確認することが、ソフトウェアの保守性や拡張性を確保する上で重要です。ここでは、コードレビューの際に可視性に関してチェックすべき具体的なポイントを解説します。

公開範囲の適切性を確認する

まず、各メソッドの公開範囲（public、protected、private）が設計に沿って適切に設定されているかを確認します。以下の点をチェックします。

必要以上にpublicになっていないか：メソッドが外部から呼び出される必要があるかを見極めます。必要のないメソッドがpublicになっている場合、外部からの不正なアクセスや誤用のリスクが高まります。
privateやprotectedの適用が適切か：内部処理に留めておくべきメソッドがpublicになっていないかを確認します。内部ロジックの変更を外部に影響させないためには、privateまたはprotectedに設定することが望ましいです。

クラスの責務に合った可視性かを評価する

クラスごとの責務に沿って、メソッドの可視性が適切に設定されているかを確認します。特に、以下の点に注意しましょう。

シングルリスポンシビリティの原則に従っているか：クラスの責務が適切に分離され、各メソッドの可視性がその責務を反映しているかを評価します。
外部インターフェースの一貫性：publicメソッドがクラスの主要な機能を正しく提供しているか、外部からの利用が直感的に理解できるかをチェックします。

継承を考慮したprotectedの利用

protectedメソッドは、継承関係で使用されることを前提に設計する必要があります。コードレビューでは、protectedメソッドの使用が適切かどうかを以下の視点から評価します。

親クラスと子クラスの役割分担が明確か：protectedメソッドが子クラスによって適切に利用されるよう、役割分担が明確であることを確認します。
過度に利用されていないか：protectedメソッドが多すぎると、継承構造が複雑になりがちです。必要最小限に留め、設計をシンプルに保つことを推奨します。

テスト可能性を考慮した可視性の設定

コードのテスト可能性を高めるためには、可視性の設定がテストを妨げないようにすることが重要です。コードレビューでは以下の点をチェックします。

publicメソッドをテスト対象としているか：テストは主にpublicメソッドを通じて行うべきです。privateやprotectedメソッドを直接テストするのではなく、それらが利用されるpublicメソッドの動作を確認する形でテストを行います。
テスト可能な構造か：必要に応じてメソッドの可視性をprotectedに変更することで、テストの容易性を向上させることが可能です。ただし、テストのために過度に可視性を変更するのは避けましょう。

可視性に関するコメントやドキュメントの有無

可視性に関する意図や理由がわかりやすくドキュメント化されているかを確認します。特に、次のような情報がコメントやドキュメントに記載されていると望ましいです。

メソッドの可視性を選択した理由：なぜpublic、protected、privateのいずれかを選んだのかを説明するコメントがあると、後からコードを見た人にも理解しやすくなります。
特定の可視性に依存する設計意図：例えば、protectedにすることで特定のサブクラスにのみ機能を提供する設計である場合、その意図を明確に記載します。

一貫したガイドラインに沿った可視性設定

プロジェクトやチーム内で一貫したコーディングガイドラインがある場合、それに沿った可視性の設定が行われているかを確認します。

ガイドラインに違反していないか：チームで決めた標準的な可視性設定のルールに従っているかをチェックします。
コードスタイルの統一：同じプロジェクト内での一貫性を保つために、似たようなメソッドが同じ可視性を持つように設計されているかを確認します。

コードレビューで可視性に注目することにより、より堅牢で保守しやすいコードを維持できます。これらのポイントを意識してレビューすることで、設計の質を向上させ、後の開発やメンテナンス作業をスムーズに進めることが可能です。

応用編：デザインパターンと可視性の組み合わせ

PHPで設計を行う際、デザインパターンを活用することでコードの再利用性や保守性を向上させることができます。デザインパターンと可視性を組み合わせることで、クラス間の関係を整理し、メソッドのアクセス制御を適切に設定することが可能です。ここでは、主要なデザインパターンを例に、可視性の設定がどのように効果的に利用されるかを紹介します。

シングルトンパターンにおける可視性の活用

シングルトンパターンは、クラスのインスタンスが1つだけ存在することを保証するデザインパターンです。このパターンでは、可視性の設定が重要な役割を果たします。

class Singleton {
    private static $instance = null;

    private function __construct() {
        // コンストラクタをprivateにすることで、外部からのインスタンス化を防ぐ
    }

    public static function getInstance() {
        if (self::$instance === null) {
            self::$instance = new Singleton();
        }
        return self::$instance;
    }

    public function doSomething() {
        echo "Singleton instance doing something.\n";
    }
}

$instance = Singleton::getInstance();
$instance->doSomething();

// 新たなインスタンス生成は不可
// $newInstance = new Singleton(); // エラー: privateコンストラクタにはアクセスできない

この例では、コンストラクタをprivateにすることで、クラス外部からのインスタンス化を防ぎ、getInstance()メソッドを通じて唯一のインスタンスを取得できるようにしています。このように、可視性の設定がシングルトンパターンの重要な要素となります。

ファクトリーメソッドパターンにおけるprotectedの利用

ファクトリーメソッドパターンでは、インスタンスの生成をサブクラスに委ねることができます。このパターンにおいて、protectedメソッドを使うことで、基底クラスからサブクラスへの処理の委譲が可能になります。

abstract class ProductFactory {
    public function createProduct() {
        $product = $this->buildProduct();
        // 共通の初期化処理
        return $product;
    }

    // サブクラスで実装されるprotectedメソッド
    protected abstract function buildProduct();
}

class ConcreteProductFactory extends ProductFactory {
    protected function buildProduct() {
        return new ConcreteProduct();
    }
}

class ConcreteProduct {
    public function __construct() {
        echo "ConcreteProduct instance created.\n";
    }
}

$factory = new ConcreteProductFactory();
$product = $factory->createProduct();

ここでは、buildProduct()メソッドがprotectedとして定義されており、サブクラスで具体的な生成処理を実装しています。この設計により、基底クラスの共通ロジックを利用しつつ、具体的な処理をサブクラスに任せることができます。

テンプレートメソッドパターンにおける可視性の工夫

テンプレートメソッドパターンでは、基底クラスに処理の流れを定義し、個々の処理はサブクラスで実装します。このパターンにおいて、protectedメソッドを使用することで、テンプレートメソッドから呼び出される個々の処理をカスタマイズできます。

abstract class Game {
    public function play() {
        $this->initialize();
        $this->startPlay();
        $this->endPlay();
    }

    protected abstract function initialize();
    protected abstract function startPlay();
    protected abstract function endPlay();
}

class Football extends Game {
    protected function initialize() {
        echo "Football Game Initialized.\n";
    }

    protected function startPlay() {
        echo "Football Game Started.\n";
    }

    protected function endPlay() {
        echo "Football Game Finished.\n";
    }
}

$game = new Football();
$game->play();

この例では、テンプレートメソッドplay()がpublicとして公開され、具体的な処理（initialize(), startPlay(), endPlay()）はprotectedとして定義されています。これにより、基底クラスから呼び出されることを前提とした設計が可能になります。

ストラテジーパターンでのインターフェースと可視性

ストラテジーパターンでは、異なるアルゴリズムを切り替えて実行するために、インターフェースを用います。インターフェース自体はpublicメソッドで構成されますが、実装クラスで必要に応じてprotectedやprivateのメソッドを使うことで、内部ロジックの隠蔽が可能です。

interface PaymentStrategy {
    public function pay($amount);
}

class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {
    private $cardNumber;

    public function __construct($cardNumber) {
        $this->cardNumber = $cardNumber;
    }

    public function pay($amount) {
        if ($this->validateCard()) {
            echo "Paid $amount using Credit Card.\n";
        } else {
            echo "Invalid Credit Card.\n";
        }
    }

    private function validateCard() {
        // 実際のバリデーション処理
        return true;
    }
}

$payment = new CreditCardPayment("1234-5678-9876");
$payment->pay(100);

この例では、validateCard()メソッドがprivateとして定義されており、外部からアクセスできないようにしています。これにより、アルゴリズムの内部実装を隠蔽しつつ、pay()メソッドを通じて統一されたインターフェースを提供できます。

デザインパターンと可視性を効果的に組み合わせることで、柔軟で拡張性の高いコード設計が可能になります。適切な可視性の設定により、デザインパターンを活用した堅牢な設計を実現しましょう。

まとめ

この記事では、PHPでのメソッドの可視性管理がコードの保守性や安全性を向上させる方法について解説しました。public、protected、privateの各可視性が果たす役割や、その選択基準について具体例を用いて説明しました。また、継承との関係、コードレビューでのチェックポイント、デザインパターンとの組み合わせによる応用例なども紹介しました。

適切な可視性の設定は、クラス設計におけるカプセル化の強化や、リファクタリングの容易化につながります。今回の内容を参考にして、メソッドの可視性を適切に管理し、より保守性の高いPHPコードを実現してください。