第26章：Prototype ①：コピーで量産する🧬✨
ねらい🎯💡
- 「毎回ゼロから作るの、初期化がしんどい…😵💫」を コピー（複製）で解決できるようになる✨
- テンプレ（原型）から複製して量産する発想＝Prototypeをつかむ🧬
- C#ではとくに
record+withを使うと、Prototypeがめちゃ軽くなるよ💛
到達目標🏁😊
- Prototypeが効く状況を、言葉で説明できる（「初期状態が複雑」「似たものを大量に作る」など）🗣️✨
recordとwithで、テンプレから 安全に複製→一部だけ変更できる🔁- 「浅いコピーで参照共有が起きる⚠️」を理解し、**事故らない型（不変・Immutable）**を選べる🛡️
手順🧭✨
1) まず「何がつらいの？」を1つ決める😵💫➡️🙂
例：注文作成で、初期値が多くて毎回同じようなセットアップになる…💦
- 送料、クーポン、ギフト設定、明細、通知設定…など
- しかも 「ほぼ同じ注文」 を何十件も作ることがある🛒🛒🛒
2) Prototypeの作戦を一言で言う🧠✨
- 「原型（テンプレ）を用意しておいて、複製してから差分だけ変える」 🧬🔁
- Builderが「組み立て手順」なら、Prototypeは「完成品のコピー」って感じだよ🎁
3) C#らしく record + with でテンプレを作る🧾✨
Prototypeは本来「Cloneメソッドを持つ」形が多いけど、C#は with が強い💪
ここでは “テンプレ用の注文” を record で作ってみるよ🛒
ポイントはこれ👇
withは 「同じ形の新しいインスタンス」 を作ってくれる✨- ただし 中身が参照型で可変だと、参照共有で事故る可能性がある⚠️
- なので、テンプレの中身は 不変（immutable）寄りにすると安定💞
using System.Collections.Immutable;
public readonly record struct Money(decimal Amount, string Currency);
public sealed record OrderLine(string Sku, int Quantity, Money UnitPrice);
public sealed record OrderTemplate(
ImmutableArray<OrderLine> Lines,
bool IsGift,
string? GiftMessage,
Money ShippingFee,
string? CouponCode
);
4) 「テンプレ置き場」を作って量産する📦🔁
テンプレはDictionaryで十分✨（オレオレ汎用フレームワーク化しない🙅♀️）
using System.Collections.Immutable;
public static class OrderTemplates
{
public static readonly IReadOnlyDictionary<string, OrderTemplate> Store
= new Dictionary<string, OrderTemplate>
{
["standard"] = new OrderTemplate(
Lines: ImmutableArray.Create(
new OrderLine("SKU-APPLE", 1, new Money(1200m, "JPY"))
),
IsGift: false,
GiftMessage: null,
ShippingFee: new Money(500m, "JPY"),
CouponCode: null
),
["gift"] = new OrderTemplate(
Lines: ImmutableArray.Create(
new OrderLine("SKU-CHOC", 2, new Money(800m, "JPY")),
new OrderLine("SKU-TEA", 1, new Money(600m, "JPY"))
),
IsGift: true,
GiftMessage: "いつもありがとう🎁",
ShippingFee: new Money(0m, "JPY"), // ギフトは送料無料✨
CouponCode: "GIFT2026"
)
};
}
「複製→差分だけ変更」はこう👇
var baseGift = OrderTemplates.Store["gift"];
// テンプレを複製して、差分だけ変更✨
var giftForMom = baseGift with
{
GiftMessage = "お誕生日おめでとう🎂💐",
CouponCode = "BIRTHDAY"
};
// さらに別の人向けも量産できる🔁
var giftForFriend = baseGift with
{
GiftMessage = "いつも助けてくれてありがとう😊✨"
};
5) テストで「テンプレが壊れてない」ことを守る🧪🛡️
Prototypeで大事なのはここ！
- 複製先をいじっても、元テンプレが変わってないこと✅
（MSTest例）
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
[TestClass]
public class PrototypeTests
{
[TestMethod]
public void With_ShouldNotMutate_OriginalTemplate()
{
var original = OrderTemplates.Store["gift"];
var clone = original with { GiftMessage = "変更したよ😊" };
Assert.AreNotSame(original, clone);
Assert.AreEqual("いつもありがとう🎁", original.GiftMessage);
Assert.AreEqual("変更したよ😊", clone.GiftMessage);
}
}
落とし穴⚠️😵💫
落とし穴1：with は「浅いコピー」になり得る⚠️
record の with は便利だけど、参照型フィールドが可変だと参照共有で事故ることがあるよ💥
ダメ例（共有しちゃう）👇
public sealed record BadTemplate(List<string> Tags);
var a = new BadTemplate(new List<string> { "gift" });
var b = a with { }; // 見た目はコピーっぽい
b.Tags.Add("new"); // 追加！
// a.Tags にも "new" が入ってしまう可能性が高い😱
対策はシンプル✨
- テンプレの中身は不変に寄せる（
ImmutableArray/ImmutableListなど）🛡️ - もしくは、複製時に コレクションだけ明示的にコピーする（必要なときだけ）✂️
落とし穴2：コピー範囲が増えすぎて「何がテンプレ？」になる😵
テンプレに詰め込みすぎると、逆に読みにくい💦
- 「毎回変えるもの」までテンプレ化しない
- “よく使うセット”だけをテンプレにするのがコツ🎯
落とし穴3：MemberwiseClone に頼りすぎる🧊⚠️
MemberwiseClone は 浅いコピーで、しかも protected（クラス内部向け）だよ⚠️
- 使うなら「参照共有の理解」が必須
- 初学者はまず
record + withと不変データで安全にいこう😊🛡️
演習（10〜30分）🧪💪
お題：テンプレを3つ作って、量産してみよう🛒🔁
-
OrderTemplateを使ってテンプレを3種類作るstandard（普通）gift（ギフト）bulk（まとめ買い：明細多め）📦
-
各テンプレから 2件ずつ複製して、
GiftMessageやCouponCodeを変える✨ -
テストを書く
- 複製後に変更しても、元テンプレが変わらないこと✅
LinesがImmutableArrayなので、テンプレが安全なことも確認🛡️
チェック✅🎀
-
Prototypeを使う理由を1文で言える？
- 例：「初期状態が複雑なオブジェクトを、テンプレから複製して量産したいから」🧬✨
-
withを使った複製で、元テンプレが不変のままになってる？🛡️ -
テンプレの中に 可変コレクション（Listなど） を入れてない？（入れるなら理由が言える？）⚠️
-
「テンプレに詰め込みすぎ」になってない？（“よく使うセット”だけになってる？）🎯