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デザインパターン

GoF（Gang of Four）デザインパターンの Java 実装サンプル集です。実務でよく使われるパターンを中心に、Java 8 / 17 / 21 のバージョン別コードで解説します。

DP-02: Builder パターン

コンストラクタの引数が多くなる「テレスコーピング問題」を解決するパターン。HttpRequest や EmailMessage の実装例で名前付き・段階的なオブジェクト構築を学びます。

オブジェクトの生成処理をサブクラスに委譲するパターン。Report（PDF / HTML / CSV）の生成例で、依存性の逆転と拡張性を学びます。

インスタンスを1つだけ生成し、グローバルアクセスポイントを提供するパターン。スレッドセーフな実装（ダブルチェックロッキング・enum Singleton）を Java 8 / 17 / 21 で比較します。

既存クラスを変更せず新しいインターフェースに適合させるパターン。java.io.InputStreamReader（InputStream → Reader 変換）が代表例です。

単一オブジェクトと複合オブジェクトを同じインターフェースで扱うパターン。ファイルとディレクトリをツリー構造で統一的に操作する例で解説します。

継承ではなく委譲で機能を動的に追加するパターン。BufferedInputStream や GZIPOutputStream など java.io の設計に多用されています。

複雑なサブシステムをシンプルな窓口で隠蔽するパターン。メール送信（認証・テンプレート・SMTP・ログ）を1メソッドに統合する例で解説します。

オブジェクトへのアクセスを制御する代理人パターン。仮想プロキシ（遅延ロード）と保護プロキシ（アクセス制御）を Java 8 / 17 / 21 で実装します。

リクエストを処理できるハンドラーが見つかるまでチェーンに沿って渡すパターン。ログレベルフィルタリングチェーンで Servlet フィルターの仕組みを理解します。

操作をオブジェクト化して Undo/Redo・キューイングを可能にするパターン。テキストエディタの挿入・削除操作を例に、履歴管理の仕組みを解説します。

コレクションの内部構造を隠してアクセスを統一するパターン。Iterable を実装して for-each ループを使えるカスタムコレクションを作ります。

状態変化を複数のオブザーバーに通知するパターン。イベントリスナーの仕組みを実装から理解します。java.util.Observer は Java 9+ で非推奨になりました。

状態に応じて振る舞いを変えるパターン。自動販売機（IDLE→COIN_INSERTED→DISPENSING）の例で、if-else による状態管理の問題点と解決策を学びます。

アルゴリズムをオブジェクト化して実行時に切り替えるパターン。java.util.Comparator はまさに Strategy パターンの実装です。

アルゴリズムの骨組みをスーパークラスで定義し、具体処理をサブクラスに委譲するパターン。HttpServlet の doGet()/doPost() が代表例です。