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第14章 record / immutable を味方にする❄️🧊

Immutable Iceblock

この章は「途中で壊れないデータ」を増やして、不変条件を守るのをラクにする回だよ〜😊🛡️ （※record / init / with / immutable collections あたりを“道具箱”に入れる感じ✨）

0. この章のゴール🎯✨​

ここまでで「不正な値を作らせないVO（Email / Money / DateRange）」を作ってきた前提で、次はコレ👇

  • **不変なデータ構造（immutable）**を増やせる❄️
  • 「変更したいときは 新しいインスタンス を作る」発想に慣れる🔁
  • mutable DTO（外から来るデータ）→ immutable ドメイン（中の安全地帯） に変換できる🚪➡️🏛️
  • List などの“穴あき”ポイントを見抜ける👀💣

1. なんで immutable が“不変条件”に効くの？🧠💡​

不変条件って「守りたい約束」だよね🙂🛡️ でも、オブジェクトが後からいくらでも書き換え可能だと…

  • どこで壊れたか追えない😵‍💫
  • 途中状態（半分だけ更新）みたいな事故が起きる💥
  • 変更経路が多すぎて、チェックが散らばる🌀

そこで immutable だとこうなる👇

  • 作った瞬間に「安全な状態で固定」できる❄️🔒
  • 変更は「更新メソッド」や「with」で意図が見える✅
  • “壊れる入口”を 境界（DTO変換）に集約できる🚪🧱

2. record って何がうれしいの？📦💎​

2.1 record の性格（ざっくり）🙂​

record は「データ中心の型」を書きやすくして、値ベースの等価などが最初から整ってるタイプだよ✨ Microsoft の公式にも「record は value-based equality を持つ」って説明があるよ🧾 (Microsoft Learn)

2.2 record class と record struct（超ざっくり）📌​

  • record class：参照型（クラス）🧩
  • record struct：値型（struct）🪙（仕様でも“value type”って明言されてるよ） (Microsoft Learn)

初心者のうちは、まずは record class をメインでOK🙂 VO（小さくて軽い値）だけ record struct を検討、くらいで十分だよ〜✨

3. immutable の基本武器①：init 🧷✨​

init は「初期化のときだけ代入OK」にできる仕組みだよ❄️ 公式にも「init-only setter はオブジェクト構築中だけ代入できて、その後は変更できない＝不変性を強制」って書いてあるよ🧊 (Microsoft Learn)

たとえば👇

public sealed record MemberProfile
{
    public required string DisplayName { get; init; }  // 初期化時だけセットできる
    public required string Email { get; init; }        // ここは後でVOに置き換える想定
}
  • init だから、作った後に profile.DisplayName = ... はできない（コンパイルで止まる）🛑✨
  • ただし！string Email のままだと不変条件は弱いから、ここは前章までの Email VO を使うのが本筋だよね😉🛡️

4. immutable の基本武器②：with（非破壊的変更）🔁✨​

record には「変更したいけど壊したくない」時に便利な with があるよ😊 with は コピーを作って、指定部分だけ差し替えるやつ！ (Microsoft Learn)

var a = new MemberProfile { DisplayName = "こみやんま", Email = "a@example.com" };
var b = a with { DisplayName = "こみやんま(改)" }; // aはそのまま、bが新しい✨
  • コピー元とコピー先が 同じ List を共有しちゃう事故が起きる😱🌀

5. “浅いコピー事故”を体験してみよ👀💣（超だいじ）​

Shared Reference Danger

5.1 やらかし例（List を持つ record）😵‍💫​

public sealed record Cart
{
    public required List<string> Items { get; init; }
}

var c1 = new Cart { Items = new List<string> { "Apple" } };
var c2 = c1 with { };           // 見た目コピーっぽいけど…
c2.Items.Add("Banana");         // c2だけ増やしたつもり

Console.WriteLine(string.Join(",", c1.Items)); // Apple,Banana ← えっ😱

5.2 対策：コレクションも immutable にする🧺❄️​

そこで System.Collections.Immutable の出番！ この名前空間は「変更できないコレクション」を提供していて、NuGet パッケージとして案内されてるよ📦 (Microsoft Learn)

using System.Collections.Immutable;

public sealed record Cart
{
    public required ImmutableList<string> Items { get; init; }
}

var c1 = new Cart { Items = ImmutableList.Create("Apple") };
var c2 = c1 with { Items = c1.Items.Add("Banana") };

Console.WriteLine(string.Join(",", c1.Items)); // Apple
Console.WriteLine(string.Join(",", c2.Items)); // Apple,Banana

5.3 たくさん追加するなら Builder が便利🏗️✨​

ImmutableList<T>.Builder は「メモリ割り当てがほとんどなく変更できて、効率よく immutable を組み立てられる」って説明されてるよ⚡ (Microsoft Learn)

var builder = ImmutableList.CreateBuilder<string>();
builder.Add("Apple");
builder.Add("Banana");
var items = builder.ToImmutable(); // 最後に固める❄️

6. “入れ忘れ”を殺す：required 🧷🔒​

required は「そのプロパティは 初期化時に必ず入れてね」をコンパイルで強制できるよ✅ 公式の提案仕様でも「初期化時に必須セットを強制する仕組み」って説明されてるよ🧾 (Microsoft Learn)

public sealed record RegisterCommand
{
    public required string Email { get; init; }
    public required int MonthlyFeeYen { get; init; }
}

required を付けると「作ったけど Email を入れ忘れた！」みたいな事故が早い段階で止まる🛑✨ （不変条件の“入口”を強くできるやつ！）

7. 章のメイン演習：mutable DTO → immutable ドメイン変換🚪➡️🏛️​

ここが本題だよ〜！🎀 外から来るデータ（DTO）はどうしても 文字列だらけ・nullあり・ゆるい。 だから 境界で変換して、中はカチカチにする🧱✨

7.1 外から来る DTO（ゆるい・mutable）📨​

public sealed class SubscribeRequestDto
{
    public string? Email { get; set; }
    public int? MonthlyFeeYen { get; set; }
    public DateOnly? Start { get; set; }
    public DateOnly? End { get; set; }
}

7.2 中で使うドメイン（immutable）🏛️❄️​

ここは前章までの VO がある想定で、型で固めるよ🛡️ （Email / Money / DateRange は既に作ってある前提でOKだよ🙂）

public sealed record SubscribeCommand
{
    public required Email Email { get; init; }
    public required Money MonthlyFee { get; init; }
    public required DateRange ContractPeriod { get; init; }
}

7.3 変換関数（境界の仕事）🔁🧱​

DTO → VO 変換は失敗する可能性があるから、Result 方式（第7章）を使うとキレイ✨

public static Result<SubscribeCommand> ToCommand(SubscribeRequestDto dto)
{
    if (dto.Email is null) return Result.Fail("Email is required");
    if (dto.MonthlyFeeYen is null) return Result.Fail("MonthlyFeeYen is required");
    if (dto.Start is null || dto.End is null) return Result.Fail("Start/End is required");

    var emailResult = Email.Create(dto.Email);
    if (emailResult.IsFailure) return Result.Fail(emailResult.Error);

    var moneyResult = Money.CreateYen(dto.MonthlyFeeYen.Value);
    if (moneyResult.IsFailure) return Result.Fail(moneyResult.Error);

    var rangeResult = DateRange.Create(dto.Start.Value, dto.End.Value);
    if (rangeResult.IsFailure) return Result.Fail(rangeResult.Error);

    return Result.Ok(new SubscribeCommand
    {
        Email = emailResult.Value,
        MonthlyFee = moneyResult.Value,
        ContractPeriod = rangeResult.Value
    });
}

ポイントはこれ👇✨

  • DTO は「受け取るための箱」📦（壊れてても来る）
  • ToCommand で VO に変換して不変条件を通す🛡️
  • 中は SubscribeCommand の時点で 壊せない❄️🔒

8. よくある落とし穴まとめ⚠️🧨​

8.1 record にしただけで安心しちゃう😇​

  • record でも set; が生えてたら普通に壊れるよ🌀
  • init / get-only / private set のどれかで固めよう🧊

8.2 record の中に List<T> を入れる🛑​

  • with は浅いコピーなので共有事故が起きる（公式に明記） (Microsoft Learn)
  • ImmutableList<T> などにしよう❄️ (Microsoft Learn)

8.3 “計算結果プロパティ”を固定値で持つ問題🧮​

with を使うと「コピー前の値」から計算されたままになってズレることがあるので、公式も「計算プロパティはアクセス時に計算がおすすめ」って注意してるよ⚠️ (Microsoft Learn)

9. ミニ課題（手を動かすやつ）🧪✨​

課題A：DTO→ドメイン変換を完成させよう🛠️​

  • DTO に UserName（string?）を追加
  • ドメイン側は UserName VO にする
  • 変換で trim と空文字チェックを入れる

課題B：List事故を潰そう🧯​

  • Cart record の Items を List<string> で作って事故確認
  • ImmutableList<string> に直して事故が消えるのを確認

課題C：required で入れ忘れを止めよう🧷​

  • SubscribeCommand のプロパティに required を付ける
  • “入れ忘れコード”をわざと書いてコンパイルで止まるのを確認

10. AI（Copilot/Codex）に頼むと気持ちいいやつ🤖💖​

そのままコピペで使えるプロンプト例だよ〜✨

  • 「この DTO を immutable ドメインモデルに変換する関数を作って。失敗は Result で返して」🤖🧾
  • 「この record に List が入ってて shallow copy の危険がある？危険なら Immutable 系に直して」🤖🧊
  • 「required / init を使って、入れ忘れと後から変更を防ぐ設計にリファクタして」🤖🔒
  • 「この ‘合計金額’ プロパティ、with で更新したときズレる可能性ある？ computed にすべき？」🤖🧮 (Microsoft Learn)

11. おまけ：2026の“今どき”のC#ちょい話🍰✨​

本日時点の公式ドキュメントでは C# 14 が案内されていて、拡張メンバー（拡張プロパティなど）が追加されてるよ🆕 (Microsoft Learn) （この章の主役ではないけど、「データを汚さず便利さだけ足す」方向で相性は良い👍✨）

12. 章のまとめチェックリスト✅🎀​

  • “中のモデル”は 作った後に壊せない（init / get-only / private set）❄️
  • 変更は with か更新メソッドで表現できる🔁
  • record の中に **mutable な参照（Listなど）**を入れてない🧨
  • コレクションは System.Collections.Immutable を検討できる🧺❄️ (Microsoft Learn)
  • DTO→ドメイン変換で 不変条件チェックを集約できた🚪🧱

次の章（Nullable参照型でnull事故を減らす🚫null🧷）に行くと、今日作った「境界を入口にする」流れがさらに気持ちよくなるよ〜😊✨