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第9章：バグ（不変条件違反）とFail Fast⚡🧱

この章はね、「ここに来たらおかしい」をハッキリさせて、バグを早く見つけて早く直すための回だよ〜😊🔍✨ （本日時点では .NET 10 が LTS で、最新パッチは 10.0.2（2026-01-13） だよ📅🧩 (Microsoft) ）

1) まず整理！「想定内の失敗」vs「バグ」🚦💥​

ここ、超大事ポイントだよ🫶✨

✅ 想定内の失敗（＝仕様の範囲内）​

  • ユーザーの入力ミス（数量が0、メール形式が違う、など）✍️
  • 業務ルール違反（在庫不足、期限切れ、など）📦
  • 一時的な通信失敗（タイムアウト等）🌩️

➡️ アプリは“普通に起きる”ものとして扱う ➡️ 後で Result 型で扱う（この先の章でやるよ🎁）

❌ バグ（＝不変条件違反 / ここに来たらおかしい）​

  • 「絶対に起きない前提」を破った状態😱
  • 例：在庫がマイナス、合計金額が負、nullが来ないはずなのに来た、など

➡️ **Fail Fast（すぐ止めて気づく）**の対象⚡ ➡️ “隠さない”のが正解🙅‍♀️

2) 不変条件（Invariant）ってなに？🧱✨​

不変条件は「そのオブジェクト（や処理）が正しいなら、常に成立してる条件」だよ✅

たとえば「推し活グッズ購入管理🛍️💖」なら…

  • 予算（Budget）は 0以上 💰
  • 購入数量は 1以上 🔢
  • 在庫は 0以上 📦
  • 合計金額 = 単価×数量 は 0以上 🧾

こういうのが「崩れたらバグ」になりやすいの😊

3) Fail Fast ってなに？⚡🚨​

Fail Fast は、ざっくり言うと

おかしい状態を見つけたら、早めに大きく転ぶ（=気づけるようにする）

だよ💥 「よく分からんけど進めちゃえ〜」が一番危ない😵‍💫

実際、エラーモデルの文脈でも「プログラミングバグは fail-fast」みたいに扱う考え方があるよ🧠 (ジョー・ダフィーのブログ)

4) Fail Fast の実装パターン3つ（超よく使う）🧰✨​

パターンA：ガード節（Guard Clauses）で入口で落とす🚪🛑​

Fail Fast Guard

「この引数おかしいよ？」を最初に止めるやつ！

public static void GuardPositive(int value, string paramName)
{
    if (value <= 0) throw new ArgumentOutOfRangeException(paramName, "1以上である必要があります");
}
  • これは「呼び出し側が間違えた」系に強い💪
  • 例外のベストプラクティス的にも「通常フローに例外を使わない」は基本方針だよ📌 (Microsoft Learn)

パターンB：不変条件はコンストラクタで守る（“常に正しい”モデル）🧱💎​

「作れた時点で正しい」を目指すと、バグ激減するよ😊

public readonly record struct Budget(decimal Amount)
{
    public Budget(decimal amount) : this()
    {
        if (amount < 0) throw new InvalidOperationException("Invariant violated: Budget must be >= 0");
        Amount = amount;
    }
}

ポイント👇

  • これは「ユーザーが悪い」じゃなくて、コード（設計/実装）が悪いのサイン💥
  • だから Fail FastでOK⚡

パターンC：アサーション（Debug.Assert / Trace.Assert）で“ここ絶対おかしい”を明示する🧨🧠​

「ここ通ったらバグだよ！」の旗を立てるやつ🚩

using System.Diagnostics;

Debug.Assert(total >= 0, "total should never be negative");
  • Debug.Assert は基本的にデバッグビルドでのみ動くよ🧪 (Microsoft Learn)
  • リリースでも検査したいときは Trace.Assert（トレース有効前提）って選択肢もあるよ📌 (Microsoft Learn)

5) 「ユーザー表示」と「ログ」を分ける考え方🫶🧾🔎​

Fail Fast って「ユーザーに怖いエラーを見せる」って意味じゃないよ🙅‍♀️💦

  • ユーザーに見せる： **「問題が発生しました。もう一度お試しください」**みたいに優しく🎀
  • 開発者が見る： stack trace / 相関ID / 状態（どのIDで何が起きた）をログにガッツリ🔎🧵

例外を扱うときも「状態を復元」「適切に再throw」などベストプラクティスがあるよ📚 (Microsoft Learn)

6) ミニ演習①：「不変条件」3つ決めよう📝💗​

題材はこの先のミニPJと合わせて「推し活グッズ購入管理🛍️💖」にしよっ😊

ステップ​

  1. まず “常に正しい状態” を3つ書く✍️ 例：

    • 予算は0以上
    • 在庫は0以上
    • 購入数量は1以上

  2. それぞれ「破ったらどうする？」を書く🧠

    • 例外でFail Fast（InvalidOperationException など）⚡
    • そのときログに残したい情報も1つ書く（商品IDとか）🔎

7) ミニ演習②：Fail Fast をコードに入れてみよう🔧✨​

例：購入処理（まだResult型は出てきてないので超簡単に）​

public sealed class PurchaseService
{
    public void Purchase(int quantity, Budget budget, int stock, decimal unitPrice)
    {
        // 入力・引数の“おかしさ”は入口で落とす（呼び出し側ミス）
        if (quantity <= 0) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(quantity));
        if (unitPrice < 0) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(unitPrice));

        // 不変条件（ここが壊れてたらバグ）
        if (stock < 0) throw new InvalidOperationException("Invariant violated: stock must be >= 0");

        var total = unitPrice * quantity;

        // ここも不変条件（負になるのはバグ）
        if (total < 0) throw new InvalidOperationException("Invariant violated: total must be >= 0");

        // この先：想定内の失敗（予算不足、在庫不足）は Result型で扱う予定🎁
        // 今は章の目的が「バグ検知」なのでここまででOK😊
    }
}

✅ やること

  • quantity=0 / stock=-1 などで呼び出して、落ち方の違いを観察👀✨
  • 「どれが想定内」「どれがバグ」か言語化してみてね🗣️💕

8) AI活用（Copilot / Codex）テンプレ🤖💬✨​

✅ 不変条件の洗い出し​

  • 「このクラスの不変条件候補を10個出して。業務ルールと不変条件を分けて」🧠

✅ Fail Fast のチェックポイント​

  • 「このメソッドで Fail Fast を入れるべき箇所を指摘して。例外型も提案して」🔍

✅ “ユーザー表示”と“ログ情報”の分離案​

  • 「ユーザー向けメッセージは優しく、ログ向けは調査に必要な項目を提案して」🧾🔎

（AIの案は便利だけど、最後の判断は自分でね😊🫶）

9) まとめ🎓✨（この章で身につけたこと）​

  • バグ（不変条件違反）は Fail Fast で早期発見⚡🧱
  • Guard / コンストラクタ防衛 / Assert の3点セットが強い🧰✨
  • ユーザー表示は優しく🎀、開発者向けはログで濃く🔎🧵

次の章で「例外境界🚪」に入ると、**“落ちてもアプリ全体が綺麗に扱える”**ようになってさらに気持ちよくなるよ〜😊📚✨