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第6章：不変条件（Invariants）と "無効状態を作らない" ルール👮‍♀️🧯

6-1. まず「不変条件」ってなに？🧠✨​

不変条件の見張り番 7:

**不変条件（Invariant）**は、ざっくり言うと👇 「このオブジェクト（ドメイン）が生きている間、ずーっと守られていてほしいルール」だよ🧱🔒

たとえばミニECならこんな感じ💡🛒

  • 注文（Order）は 明細（Line）が1件以上ないと成立しない🙅‍♀️📦
  • 金額（Money）は マイナス禁止💰🚫
  • 支払い済み（Paid）の注文は キャンセル禁止✅➡️🚫
  • 数量（Quantity）は 1以上📦➕

ここで大事なのはこれ👇✨ 「無効状態を “作れない” ようにしておく」（作れてしまうと、あとで必ず誰かが踏む😇💥）

6-2. “無効状態” が怖い理由😱🧨​

外部APIや古いDB、レガシー仕様って、平気で変な値を投げてくることがあるよね😇📨

  • null が来る
  • 空文字が来る
  • 数がマイナス
  • enum に知らない値
  • 桁が足りない / 多すぎる

ACL（腐敗防止層）は「外→内を翻訳して整える壁」なんだけど🧱🔁、 最後の砦として「内側のドメインが絶対壊れない」ようにするのが 不変条件だよ👮‍♀️🛡️

6-3. どこでチェックするのが正解？📍🧭​

不変条件は基本、次のタイミングで守るよ👇✨

  1. 生成時（コンストラクタ / Factory）🍼✅
  2. 更新時（状態遷移メソッド）🔁✅

逆に、やりがちで危険なのがこれ🙅‍♀️⚠️

  • public setter で外から自由に書き換えられる
  • “とりあえず作って後で整える” 方式

こうなると「途中で無効状態のまま放置」が起きやすいよ😵‍💫🌀

6-4. 実装パターン：コンストラクタ封印＋Factoryで守る🧱🔐​

おすすめの形はこれ👇

  • コンストラクタは private（外から勝手に作れない）🔒
  • Create(...) みたいな Factory で検証してから作る✅
  • 更新は MarkPaid() / Cancel() みたいな メソッド経由でだけ変更🔁

DDDの文脈でも「Factoryは常に有効な状態で返すべき」みたいに語られるよ📘✨ (Microsoft Learn) さらに一般的にも「コンストラクタより static factory を検討してね」って設計ガイドがあるよ🧰 (Microsoft Learn)

6-5. ハンズオン①：Money（マイナス禁止）💰🚫​

まずは超ミニからいこう💪✨ 「金額は0以上」「通貨が違うものは足せない」を守るよ🪙🧱

using System;

public sealed class DomainException : Exception
{
    public DomainException(string message) : base(message) { }
}

public readonly record struct Money
{
    public decimal Amount { get; }
    public string Currency { get; }

    private Money(decimal amount, string currency)
    {
        Amount = amount;
        Currency = currency;
    }

    public static Money Jpy(decimal amount)
    {
        if (amount < 0)
            throw new DomainException($"金額は0以上だよ: {amount}");

        return new Money(amount, "JPY");
    }

    public Money Add(Money other)
    {
        if (Currency != other.Currency)
            throw new DomainException($"通貨が違うよ: {Currency} と {other.Currency}");

        return new Money(Amount + other.Amount, Currency);
    }
}

ここがポイントだよ👇🧠✨

  • 外から new Money(...) できない → 無効Moneyが生まれない🔒
  • ルールは Money自身が持つ → “金額の正しさ” が散らからない🧹

6-6. ハンズオン②：OrderLine（数量・単価ルール）📦🧾​

次は注文の明細だよ🛒✨

  • 商品IDは空禁止🆔🚫
  • 数量は 1〜999（例）📦
  • 単価は 0より大きい💰
using System;

public sealed class OrderLine
{
    public string ProductId { get; }
    public int Quantity { get; }
    public Money UnitPrice { get; }

    private OrderLine(string productId, int quantity, Money unitPrice)
    {
        ProductId = productId;
        Quantity = quantity;
        UnitPrice = unitPrice;
    }

    public Money LineTotal => Money.Jpy(UnitPrice.Amount * Quantity);

    public static OrderLine Create(string productId, int quantity, Money unitPrice)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(productId))
            throw new DomainException("商品IDは必須だよ");

        if (quantity is < 1 or > 999)
            throw new DomainException($"数量は1〜999だよ: {quantity}");

        if (unitPrice.Amount <= 0)
            throw new DomainException($"単価は0より大きくしてね: {unitPrice.Amount}");

        return new OrderLine(productId, quantity, unitPrice);
    }
}

✅ これで 変な明細が作れない よ🎉🧱

6-7. ハンズオン③：Order（最低1明細＆状態遷移ルール）🧾👑​

計算された合計値（不整合を防ぐ） 165:

最後に注文本体🎯✨

  • 明細が1件以上ないと注文じゃない🙅‍♀️
  • 支払い済みはキャンセル不可✅➡️🚫
  • キャンセル済みは支払い不可🚫➡️✅（ダメ）
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public enum OrderStatus
{
    Submitted,
    Paid,
    Canceled
}

public sealed class Order
{
    private readonly List<OrderLine> _lines = new();

    public Guid Id { get; }
    public string MemberId { get; }
    public IReadOnlyList<OrderLine> Lines => _lines;
    public OrderStatus Status { get; private set; }

    private Order(Guid id, string memberId, List<OrderLine> lines)
    {
        Id = id;
        MemberId = memberId;
        _lines.AddRange(lines);
        Status = OrderStatus.Submitted;
    }

    public Money Total =>
        _lines.Select(x => x.LineTotal)
              .Aggregate(Money.Jpy(0), (acc, x) => acc.Add(x));

    public static Order Create(string memberId, IEnumerable<OrderLine> lines)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(memberId))
            throw new DomainException("会員IDは必須だよ");

        if (lines is null)
            throw new DomainException("明細がnullはダメだよ");

        var list = lines.ToList();
        if (list.Count == 0)
            throw new DomainException("明細は1件以上必要だよ");

        return new Order(Guid.NewGuid(), memberId, list);
    }

    public void MarkPaid()
    {
        if (Status == OrderStatus.Canceled)
            throw new DomainException("キャンセル済みは支払いできないよ");

        if (Status == OrderStatus.Paid)
            return; // 二重実行されても壊れない（軽い防御）🛡️

        Status = OrderStatus.Paid;
    }

    public void Cancel()
    {
        if (Status == OrderStatus.Paid)
            throw new DomainException("支払い済みはキャンセルできないよ");

        if (Status == OrderStatus.Canceled)
            return;

        Status = OrderStatus.Canceled;
    }
}

ここ、地味に超大事👇💡

  • Total を「保存」じゃなく「計算」にしてるのは、ズレる可能性を消すためだよ🧠✨ （保存しちゃうと “明細は変わったのにTotal更新忘れた” 事件が起きやすい😇🔥）

6-8. よくある質問：例外で止めていいの？😳💥​

この章ではわかりやすく 例外で止めたよ🙆‍♀️✨ ドメインのルール違反って「そこで生成/更新を失敗させたい」ことが多いからね🛑

ただし、外部入力を受ける場面（ACL側）では👇もよく使うよ🧱📨

  • Result<T>（成功/失敗を戻り値にする）
  • エラーの種類を分類してUIに見せる（これは後半章でやるやつ🧯）

6-9. テストで“不変条件が守られてる”を固定する✅🧪​

不変条件は テストと相性が最高だよ💘 「作れないはずのものが作れない」をテストで釘打ちする🔨✨

いまのテスト環境だと、xUnit.net v3（xunit.v3）が .NET 8+ をサポートしてるよ🧪✨ (xUnit.net) （xunit.runner.visualstudio は Visual Studio のテストエクスプローラー用アダプターだよ🔎）(NuGet) xUnit v3のリリース一覧も公式にまとまってるよ📌 (xUnit.net)

テスト例：Moneyはマイナスを拒否する💰🚫​

using Xunit;

public class MoneyTests
{
    [Fact]
    public void Jpy_マイナスは作れない()
    {
        Assert.Throws<DomainException>(() => Money.Jpy(-1));
    }

    [Fact]
    public void Jpy_0はOK()
    {
        var m = Money.Jpy(0);
        Assert.Equal(0, m.Amount);
        Assert.Equal("JPY", m.Currency);
    }
}

テスト例：Orderは明細0件を拒否する🧾🚫​

using System.Collections.Generic;
using Xunit;

public class OrderTests
{
    [Fact]
    public void Create_明細0件は作れない()
    {
        var ex = Assert.Throws<DomainException>(() => Order.Create("member-1", new List<OrderLine>()));
        Assert.Contains("1件以上", ex.Message);
    }
}

（※ テスト実行基盤として Microsoft Testing Platform を使う選択肢も増えてるよ🧪🚀。xUnit v3 でも対応が説明されてる📌） (Microsoft Learn)

6-10. ミニ課題📝✨（2つだけでOK！）​

課題A：不変条件を2つ書こう✍️👮‍♀️​

次のどれかを選んで「絶対守りたいルール」を2つ書いてね🧠✨

  • Payment（支払い）💳
  • Member（会員）👤
  • Order（注文）🧾

例：

  • 「支払い金額は注文合計と一致」💰✅
  • 「メールアドレスは空NG」📧🚫

課題B：そのルールは“生成時”か“更新時”か仕分けしよう🧺🔁​

  • 生成時で守る？（Factory/コンストラクタ）🍼
  • 更新時で守る？（メソッド）🔁

6-11. AI活用🤖✨（Copilot / Codex で時短！）​

AIは「案出し」と「網羅」に強いよ💪🧠（最終判断はあなたがやるのが大事👀✨）

そのまま使えるお願い文（コピペOK）📋💖​

  • 「Money の不変条件テストケースを境界値も含めて列挙して」✅🧪
  • 「Order の状態遷移（Submitted/Paid/Canceled）で起きうる不正パターンを一覧にして」🔁🚫
  • 「この Create メソッドのガード節を読みやすくリファクタして（例外メッセージも整理して）」🧹✨
  • 「xUnit の Theory（複数ケース）で書き直して」🧪📚

6-12. まとめ🎁✨（この章で得た武器）​

  • 不変条件＝「一生守りたいルール」👮‍♀️🧱
  • 無効状態を作れない形（private ctor + Factory + 更新メソッド）で守る🔒✅
  • テストで “守れてる” を固定すると、後から変更が入っても壊れにくい🧪🛡️
  • ACLが外を整え、不変条件が内を守る。二段構えが強い💪🧱✨

（おまけ：C#は .NET 10 と一緒に C# 14 の新要素が案内されてるよ📌。新しい書き味も増えてるから、必要になったら少しずつ取り入れていけばOKだよ😊✨） (Microsoft Learn)