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第04章：部：不変条件（Invariants）と“壊れないモデル”🧱💎

この章のゴールはこれ👇✨ 「起きたエラーが、仕様エラーなのか？契約違反なのか？」をサクッと判定できて、 それぞれに合った“返し方”と“実装の型”を持てるようになることです💪😊

4-1. まず結論：混ぜると何が困るの？😵‍💫💥​

混ぜると、だいたいこうなります👇

  • 仕様エラー（ユーザーの入力ミスとか）を 契約違反として例外で落とす → 画面がエラーだらけ😱 / ログがノイズだらけ📉 / 運用しんどい…
  • 契約違反（＝バグ）を 仕様エラーとして握りつぶす → バグが隠れて、後から爆発💣 / “原因不明”が増える😇

だから、最初にここを分けるのが超重要なんです🧠✨

4-2. 用語をカンタンに決めよう📌✨​

✅ 契約違反（Contract Violation）🧑‍💻💥​

**開発者のミス（＝バグ）**で起きるもの。

  • 「呼ぶ側が守るべきルール（Pre）を守ってない」
  • 「クラスのルール（Inv）が壊れてる」
  • 「本来あり得ない分岐に入った」

👉 対処：基本は 直すべき。 👉 扱い：Fail Fast（早く落として気づく） が正義🏃‍♀️💨

✅ 仕様エラー（Specification / Business Error）🙂📩​

ユーザー入力や業務ルール的に“起こり得る”エラー。

  • メール形式が違う📧💦
  • 在庫がない📦🚫
  • 期限が切れている⌛️😢
  • 業務的にその操作ができない（例：発送済みの注文は住所変更できない）🚚🔒

👉 対処：丁寧に 返す（メッセージ、項目別エラーなど） 👉 扱い：アプリは落とさない。期待される拒否として扱う🌸

4-3. 迷ったらこれ！判定フローチャート🧭✨​

次の質問を順番にすると、だいたいブレません👇😊

Q1：正しく使ってても起きる？ 🤔​

  • 起きる（起こり得る） → ✅ 仕様エラー🙂📩
  • 起きない（起きたらおかしい） → ✅ 契約違反🧑‍💻💥

Q2：このエラーは“ユーザーに直してもらう”もの？ 🧑‍🏫​

  • はい → ✅ 仕様エラー🙂📩（入力や選択の修正）

  • いいえ → ✅ 契約違反🧑‍💻💥（コード直す）

  • 出したくない（想定内） → ✅ 仕様エラー🙂📩

4-4. “境界”で分けると世界が平和になる🚪🌈​

仕様エラーか契約違反かの分かれ道

DbCでめちゃ大事な考え方👇

  • 外から入ってくる値（UI入力、API、ファイル、他サービス） → 汚れてるかも🧼⚠️（仕様エラーが起きやすい）
  • ドメイン内部（自分たちのロジック） → 入口でチェック済みの前提✨（契約違反はバグ）

つまりこう👇

  • 境界（入口）：仕様エラーを整えて返す🙂📩
  • 内部：契約違反は早く気づく🧑‍💻💥

4-5. C#での“返し方”の型（おすすめ）🧩✨​

① 仕様エラー：Resultで返す🙂📩​

「失敗しても想定内」なら、例外じゃなくて 戻り値で表現が相性いいです🎀

✅ 最小Result（自作）例🧁​

public sealed record Error(string Code, string Message);

public readonly record struct Result<T>(T? Value, Error? Error)
{
    public bool IsSuccess => Error is null;

    public static Result<T> Ok(T value) => new(value, null);
    public static Result<T> Fail(string code, string message) => new(default, new(code, message));
}

✅ 仕様エラーの使い方例（ユーザー入力の拒否）📧🚫​

public static Result<string> NormalizeEmail(string email)
{
    if (string.IsNullOrWhiteSpace(email))
        return Result<string>.Fail("email.empty", "メールアドレスを入力してね📧");

    email = email.Trim();

    if (!email.Contains('@'))
        return Result<string>.Fail("email.format", "メールアドレスの形式が違うみたい💦");

    return Result<string>.Ok(email.ToLowerInvariant());
}

② 契約違反：例外で落とす（＝バグとして見つける）🧑‍💻💥​

「呼び方が悪い」「あり得ない状態」なら、例外でFail Fastが基本です⚡️

✅ 引数の契約（Pre）チェック例🛡️​

public static string ToDisplayName(string firstName, string lastName)
{
    ArgumentException.ThrowIfNullOrWhiteSpace(firstName);
    ArgumentException.ThrowIfNullOrWhiteSpace(lastName);

    return $"{lastName} {firstName}";
}

ここで落ちるなら「呼び出し側がバグってる」可能性が高いので、直すべき💥

✅ 内部の「あり得ない」を即発見（Debug.Assert）🐞🔔​

using System.Diagnostics;

public static int CalcDiscountRate(int age)
{
    // 想定：このメソッドに来る時点で age は 0..120 のはず（契約）
    Debug.Assert(age is >= 0 and <= 120, "age の契約違反: 0..120 のはず");

    if (age < 12) return 20;
    if (age >= 65) return 15;
    return 0;
}

4-6. “ArgumentExceptionは仕様エラーじゃないの？”問題💭🌀​

ここ、初学者が混乱しやすいポイントです🐣🌸

  • ライブラリ/ドメインの public メソッドに対して 「呼ぶ側が守るべきルール（Pre）」を破った → 契約違反として ArgumentException 系で落とすのは自然💡

  • UI/API の入力（ユーザーが打った値）が悪い → それは 仕様エラーとして “丁寧に返す” のが自然🙂📩

つまり👇 同じ “不正な値” でも、どこで起きたか（境界か内部か）で扱いが変わるんです🚪✨

4-7. Web APIの場合：ProblemDetailsで仕様エラーを返す🧾🌐✨​

ASP.NET Core では、APIのエラーを ProblemDetails（RFC 7807） 形式で揃えやすいです🧩 特に バリデーションは ValidationProblemDetails が便利🎯✨ (Microsoft Learn)

（最小APIでもControllerでも同じ方向性でいけます👍）

4-8. 実戦：同じ題材で「仕様エラー」と「契約違反」を分けてみる🍔🛒✨​

例：注文数を更新するメソッドを考えるよ🍟

✅ 仕様エラー（ユーザーがあり得る操作）​

  • 注文数が上限を超えた（例：在庫の都合で 1〜10）📦
  • すでに注文が確定していて変更不可🔒

→ Resultで返す（メッセージを出す）🙂📩

✅ 契約違反（コードのバグ）​

  • 内部で「注文数は必ず正」って決めたのに 0 が入ってた😇

→ 例外 or AssertでFail Fast🧑‍💻💥

4-9. ミニ演習：どっち？仕分けしてみよう📋✨（超大事）​

次のケースを 「仕様エラー🙂📩」or「契約違反🧑‍💻💥」 に分類してね💪🌸

  1. ログインIDが空文字だった🙈
  2. APIで日付が 2026-13-40 みたいに壊れてた🗓️💥
  3. 既に支払い済みの注文をキャンセルしようとした💳🚫
  4. List の index を間違えて -1 を渡した📚💥
  5. メールアドレスに @ がない📧💦
  6. Money は >= 0 のはずなのに -100 が入っていた💰😇
  7. DB接続が落ちた（タイムアウト）🔌💤
  8. 住所の郵便番号が桁数不足だった🏠📮💦
  9. 内部状態のフラグが「あり得ない組み合わせ」になってた🚦💥
  10. 画像アップロードがサイズ上限超えた🖼️📦🚫

✅ 解答例（考え方つき）📝✨​

    1. 仕様エラー🙂📩（ユーザーが直せる）
    1. 仕様エラー🙂📩（外部入力は壊れうる）
    1. 仕様エラー🙂📩（業務ルールの拒否）
    1. 契約違反🧑‍💻💥（呼び方がバグ）
    1. 仕様エラー🙂📩
    1. 契約違反🧑‍💻💥（不変条件が壊れてる）
    1. どちらでもない枠（障害）⚠️：運用/リトライ/503系（“バグ”とは別）
    1. 仕様エラー🙂📩
    1. 契約違反🧑‍💻💥
    1. 仕様エラー🙂📩

4-10. 章末チェックリスト✅🌸​

このチェックができたら勝ち🏆✨

4.1 仕様エラーと契約違反の違い🤔⚖️​

仕様エラーと契約違反の仕分けイメージ

ここ、DbCをマスターするうえで 一番といってもいいくらい大切なポイント だよ〜！✨

  • 境界（入口）で仕様エラーを返し、内部は契約で守る🚪🔒
  • 仕様エラーは Result / ValidationProblemDetails など “返す設計” を選べる📩🧾
  • 契約違反は例外/Assertで “早く気づく設計” を選べる💥🐞

参考：2026年の前提として押さえておくメモ🗓️✨​

  • .NET 10 は LTSで、3年間サポート（〜2028年11月）と案内されています📦🛡️ (Microsoft for Developers)
  • **C# 14 は .NET 10 上でサポートされる最新C#**として整理されています🧠✨ (Microsoft Learn)
  • Visual Studio 2026 の一般提供（GA）もアナウンスされています💻✨ (Microsoft for Developers)