第38章：I/O境界分離①（入出力を薄くして中心を守る）🧁🎯
この章でできるようになること💪✨
- 「入出力（I/O）」と「純粋ロジック」を分けて、中心（コア）をキレイに保つ🏠🧼
- テストしやすいコードに変えて、リファクタの安全性を上げる🧪🛡️
- Console / ファイル / DB / HTTP みたいな“外の世界”の変更で、中心が壊れないようにする🔌🌍➡️🏠
I/O境界ってなに？🤔📌
I/O（Input/Output）は、ざっくり言うと「外の世界とのやりとり」だよ✨
- Input：ユーザー入力、HTTPリクエスト、ファイル読み込み、DB取得…📥
- Output：画面表示、HTTPレスポンス、ファイル書き込み、DB保存…📤
ここで大事なのは👇 中心のロジック（計算・判定・ルール）は、外の世界を知らないようにすること🏠✨ 外の世界に依存すると、テストが難しくなって、変更に弱くなるの🥺💦
ちなみに .NET 10 は LTS で、しばらく安心して使える基盤だよ（学んだ分離パターンが長生きしやすい）🧸✨ (Microsoft for Developers) C# 14 も .NET 10 / Visual Studio 2026 で試せるよ🌟 (Microsoft Learn)
ありがちな “混ぜ込みコード” の問題点👀💥
I/Oとロジックが混ざると、こうなるよ👇
- Console.ReadLine があるから、テストで呼べない😵💫
- File.ReadAllText のせいで、実行環境に依存しちゃう📄⚠️
- DateTime.Now / Random で結果が毎回ブレる⏰🎲
- ちょっと表示を変えただけで計算ロジックまで触る羽目に…🌀
合言葉はこれ！🪄✨「外は薄く、中は濃く」
- 外側（I/O）：薄くする（入力を整えて渡す、結果を整えて出す）🧻
- 内側（コア）：濃くする（仕様・ルール・計算の本体）🍫
まず覚えるルール5つ🧷✅
ルール1：コアは I/O API を呼ばない🙅♀️
コア内にこれが出てきたら黄色信号🚦
Console.*/File.*/HttpClient/DbContextDateTime.Now/Environment.*/Thread.Sleep
ルール2：コアは「引数→戻り値」で完結させる📦➡️📦
副作用なし（または最小）にするとテストが超ラク🧪✨
ルール3：入力整形は外でやる（Parse/Trim/Validate）🧹
「文字列→数値」変換や、フォーマット調整は外側で🎀
ルール4：出力整形も外でやる（表示文言・桁・通貨）🖨️
コアは「結果のデータ」だけ返すのがキレイ✨
ルール5：境界で“データの形”を決める（Request/Result）🧩
Request：コアに渡す入力Result：コアから返る結果
例：混ざってる版（Before）😵💫
「見積もり計算」なのに、I/Oが全部入りの例だよ💦
using System.Text.Json;
Console.Write("商品合計（円）: ");
var subtotalText = Console.ReadLine();
Console.Write("クーポンコード（なければ空）: ");
var coupon = Console.ReadLine();
var subtotal = decimal.Parse(subtotalText!);
// ファイルから税率を読む（I/O）
var configJson = File.ReadAllText("appsettings.json");
var config = JsonSerializer.Deserialize<AppConfig>(configJson)!;
var now = DateTimeOffset.Now; // 時刻依存
var isHappyHour = now.Hour >= 15 && now.Hour < 17;
var discountRate =
coupon == "OFF10" ? 0.10m :
isHappyHour ? 0.05m :
0m;
// ロジック（計算）
var total = subtotal * (1 - discountRate) * (1 + config.TaxRate);
Console.WriteLine($"合計: {total:N0} 円");
// ログ書き込み（I/O）
File.AppendAllText("quote.log", $"{now:u} subtotal={subtotal} total={total}\n");
public sealed class AppConfig
{
public decimal TaxRate { get; set; }
}
何がつらい？🥺
- 税率ファイルがないと動かない📄❌
- “今の時刻”で結果が変わる⏰
- テストが「Console入力待ち」で止まる🛑
- 表示を変えるだけでロジックまで触りがち🌀
分離した版（After）✨🧁（中心を守る）
① コア：純粋ロジックだけ（テストしやすい）🧪
public sealed record QuoteRequest(decimal Subtotal, string CouponCode, bool IsHappyHour, decimal TaxRate);
public sealed record QuoteResult(decimal DiscountRate, decimal Total);
public static class QuoteCalculator
{
public static QuoteResult Calculate(QuoteRequest req)
{
var discountRate =
req.CouponCode == "OFF10" ? 0.10m :
req.IsHappyHour ? 0.05m :
0m;
var total = req.Subtotal * (1 - discountRate) * (1 + req.TaxRate);
return new QuoteResult(discountRate, total);
}
}
ポイント🧸✨
- コアは
ConsoleもFileもDateTimeも知らない🙆♀️ - “必要な情報（IsHappyHour, TaxRate）”は外から渡す📦
② 外側：I/Oを薄くして「整えて渡す」🧻
using System.Text.Json;
Console.Write("商品合計（円）: ");
var subtotal = decimal.Parse(Console.ReadLine()!.Trim());
Console.Write("クーポンコード（なければ空）: ");
var coupon = (Console.ReadLine() ?? "").Trim();
var taxRate = LoadTaxRate(); // I/O（外側でOK）
var isHappyHour = IsHappyHour(DateTimeOffset.Now); // 時刻も外側で判定して bool にする
var req = new QuoteRequest(subtotal, coupon, isHappyHour, taxRate);
var result = QuoteCalculator.Calculate(req);
Console.WriteLine($"割引: {result.DiscountRate:P0}");
Console.WriteLine($"合計: {result.Total:N0} 円");
AppendLog(result); // I/O（外側でOK）
static decimal LoadTaxRate()
{
var json = File.ReadAllText("appsettings.json");
var config = JsonSerializer.Deserialize<AppConfig>(json)!;
return config.TaxRate;
}
static bool IsHappyHour(DateTimeOffset now) => now.Hour is >= 15 and < 17;
static void AppendLog(QuoteResult result)
{
File.AppendAllText("quote.log", $"total={result.Total}\n");
}
public sealed class AppConfig
{
public decimal TaxRate { get; set; }
}
ここが“分離のコツ”だよ🎀
DateTimeOffset.Nowは外側で使って、コアには bool（結果）だけ渡す✅- 税率ファイルも外側で読んで、コアには decimal（値）だけ渡す✅
コアが一気にテストしやすくなる🧪🌸
using Xunit;
public sealed class QuoteCalculatorTests
{
[Fact]
public void OFF10なら10パー割引になる()
{
var req = new QuoteRequest(
Subtotal: 1000m,
CouponCode: "OFF10",
IsHappyHour: false,
TaxRate: 0.10m);
var result = QuoteCalculator.Calculate(req);
Assert.Equal(0.10m, result.DiscountRate);
Assert.Equal(990m, result.Total); // 1000*(1-0.1)*(1+0.1)=990
}
[Fact]
public void ハッピーアワーなら5パー割引になる()
{
var req = new QuoteRequest(1000m, "", true, 0.10m);
var result = QuoteCalculator.Calculate(req);
Assert.Equal(0.05m, result.DiscountRate);
Assert.Equal(1045m, result.Total); // 1000*(0.95)*(1.1)=1045
}
}
テストが速い＝安心して小さく直せる✨🛡️
“I/Oを薄くする”チェックリスト🧾✅
リファクタ中、ここを見ていくと迷いにくいよ👀
- コアに
Console/File/Http/Dbがない - コアが
DateTime.Now/Randomを直接使ってない - 入力整形（Parse/Trim/Validate）は外側にある
- コアは
Request -> Resultの形で完結してる - 出力整形（表示文言、書式）は外側にある
“Generic Host”で外側を整える（Consoleでも便利）🏗️✨
Consoleアプリでも、起動・DI・ログなどをまとめるために Generic Host を使えるよ（外側の整理がしやすい）🧰 Microsoft のドキュメントでも、Console apps で Generic Host を使えるって説明されてるよ📚 (Microsoft Learn)
この章の範囲では「外側を薄くする」が主役なので、Host は“外側の整理に使える道具”として覚えておけばOK🎀
AI拡張の使い方（安全に分離するための頼み方）🤖🛡️
1) I/Oとロジックを仕分けしてもらう📦
- 「このメソッド内の処理を I/O と 純粋ロジック に分類して、箇条書きで出して」
2) コア抽出案を“差分最小”で作ってもらう✂️
- 「純粋ロジックを
Request -> Result形式のメソッドに抽出して。変更は1コミット分に収めて」
3) コアのテスト雛形を作ってもらう🧪
- 「抽出した
Calculateに対して、境界値（0、OFF10、ハッピーアワー）を含む xUnit テスト雛形を作って」
4) 最後に人間がチェックするポイント👀✅
- 期待値（計算結果）が合ってる？
- 例外ケース（空入力・不正値）は外側で扱ってる？
- コアにI/Oが紛れ込んでない？
ミニ演習📝🌷（30〜45分）
演習A：混ざってるコードから “中心” を救出する🧁
- Beforeコードから I/O 行にマーカーを付ける🖍️
- 計算・判定だけを
QuoteCalculator.Calculateに移す✂️ QuoteRequest / QuoteResultを用意して引数と戻り値を整理📦- xUnit テストを2本以上作る🧪
演習B：表示を変えてもコアは触らない🖨️
- 出力を「円」「税込/税抜」「割引理由（クーポン/時間帯）」に変更してみる✨
- コアを触らず、外側だけで対応できたら勝ち🏆💕
この章のまとめ🎀✨
- I/O（外）とロジック（中）を分けると、テストできて、変更に強くなる🧪🛡️
- コアは 引数→戻り値で完結させて、外の世界を知らないようにする🏠
- 外側は “薄く”して、入力整形・出力整形・I/Oだけ担当する🧻✨