Unityにおける継承と合成の使い分け：技術資料

2024年11月25日

1. 概要
2. 継承と合成の違い
3. 継承の利点と適用場面
- 3.1. 利点
- 3.2. 適用場面
4. 継承を使った例
5. 合成の利点と適用場面
- 5.1. 利点
- 5.2. 適用場面
6. 合成を使った例
7. 結論
- 7.1. 設計の指針

概要

Unityはコンポーネントベースの設計思想を採用しており、オブジェクトに機能を付与する方法として「継承」と「合成」の両方が利用可能です。本資料では、それぞれの利点と欠点を解説し、適材適所で使い分けるための指針を示します。

継承と合成の違い

要素	継承	合成
関係性	is-a（親クラスの一種）	has-a（機能の組み合わせ）
柔軟性	階層が深くなると低下	必要なコンポーネントだけで柔軟
再利用性	再利用には子クラス作成が必要	そのまま使い回しが可能
保守性	親クラス変更の影響が大きい	各コンポーネントが独立
適用場面	共通ロジックの継承やポリモーフィズムに最適	機能単位で構成する柔軟な設計に最適

継承の利点と適用場面

利点

「is-a」関係の表現

子クラスが親クラスの一種である場合、継承を使用すると直感的な設計が可能。
例: 「犬」は「動物」の一種 (Dog : Animal)。

コードの共通化

親クラスに共通のロジックを定義することで、コードを再利用できます。

ポリモーフィズムの活用

親クラスを通じて子クラスの異なる振る舞いを共通化できます。
例: Animal.Speak() を子クラスごとに異なる実装で上書き (Dog.Speak() や Cat.Speak())。

安定したドメインに有効

親クラスの仕様が変更されにくい場合、継承による設計がシンプルで効果的です。

適用場面

ドメインが安定している場合
仕様変更が少なく、親クラスがしっかり設計されているケース。
ポリモーフィズムを活用する場合
同じインターフェースを持つ複数の子クラスを操作する場面。
「is-a」関係が明確な場合
子クラスが親クラスの一種であることが自明な場合。

継承を使った例

注意：Updateメソッドを省略しているため、このままのコードでは実行できません

BaseCharacter.cs

using UnityEngine;

public class BaseCharacter : MonoBehaviour
{
    public float speed = 5f;

    public virtual void Move()
    {
        float h = Input.GetAxis("Horizontal");
        float v = Input.GetAxis("Vertical");
        transform.Translate(new Vector3(h, 0, v) * speed * Time.deltaTime);
    }
}

PlayerCharacter.cs

using UnityEngine;

public class PlayerCharacter : BaseCharacter
{
    public float jumpForce = 5f;

    public override void Move()
    {
        base.Move(); // 基底クラスの移動処理を呼び出す

        if (Input.GetButtonDown("Jump"))
        {
            Jump();
        }
    }

    private void Jump()
    {
        GetComponent<Rigidbody>().AddForce(Vector3.up * jumpForce, ForceMode.Impulse);
    }
}

問題点

親クラスの仕様変更が子クラスに影響を与えやすい。
階層が深くなるとコードの理解や保守が難しくなる。

合成の利点と適用場面

利点

柔軟性

機能を独立したコンポーネントとして実装することで、必要な機能を自由に組み合わせられます。

再利用性

各コンポーネントを他のゲームオブジェクトにも簡単に使い回せます。

単一責任の原則（SRP）

各コンポーネントが1つの責任（例: 移動、ジャンプ）にのみ集中しているため、コードがシンプルで理解しやすくなります。

保守性

コンポーネントが独立しているため、他のスクリプトに影響を与えずに変更や追加が可能です。

適用場面

多様な機能を持つオブジェクトを設計する場合
必要な機能だけを柔軟に組み合わせたい場面。
プロジェクトが大規模化する場合
各機能を独立させて管理した方が保守が容易になるケース。
ドメインが頻繁に変化する場合
仕様が変わりやすい機能を独立して実装することで、変更の影響を最小限に抑えます。

合成を使った例

MoveComponent.cs

using UnityEngine;

public class MoveComponent : MonoBehaviour
{
    public float speed = 5f;

    void Update()
    {
        float h = Input.GetAxis("Horizontal");
        float v = Input.GetAxis("Vertical");
        transform.Translate(new Vector3(h, 0, v) * speed * Time.deltaTime);
    }
}

JumpComponent.cs

using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(Rigidbody))]
public class JumpComponent : MonoBehaviour
{
    public float jumpForce = 5f;

    void Update()
    {
        if (Input.GetButtonDown("Jump"))
        {
            Jump();
        }
    }

    private void Jump()
    {
        GetComponent<Rigidbody>().AddForce(Vector3.up * jumpForce, ForceMode.Impulse);
    }
}