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第11章：状態機械（State Machine）入門（状態と遷移を見える化）⚙️🧠

States and Transitions diagram.

この章のゴール🎯✨​

  • Sagaを「処理の手順」ではなく「状態（State）の変化」として整理できるようになる😊
  • 「いま何してる？」「次に何していい？」を、状態遷移表で説明できるようになる📋✍️
  • 二重実行・順不同・遅延…みたいな現実のややこしさに、設計で立ち向かう準備ができる🛡️🔥

1) 状態機械ってなに？（超ざっくり）🤏🙂

状態機械（有限状態機械）は、ざっくり言うと👇

  • システムは「いくつかの状態」のどれか1つにいる
  • ある入力（イベント）を受けると、別の状態に移る
  • この「移り方（遷移）」をルールとして持つ

つまり 「状態」×「イベント」→「次の状態」 のルールブック📖✨ これがあると、Sagaの「途中で落ちた」「同じ通知が2回来た」「順番が入れ替わった」みたいな世界でも、落ち着いて扱えるようになるよ😇🔁 (ウィキペディア)

2) Sagaを“状態”で考えると何が嬉しいの？😆🎁

Sagaはだいたい「長い処理」＋「途中失敗が普通」だから、コードだけで追うと迷子になりやすい🌀😵‍💫 状態機械にすると嬉しいこと👇

  • ✅ 禁止ルートが明確（やっちゃダメな遷移を止められる）🚫
  • ✅ 途中経過が見える（いま Pending？ Completed？ Compensating？）👀
  • ✅ 再試行・重複・順不同に対して「どう扱うか」を決められる🔁🧯
  • ✅ 仕様変更が来ても「表を直す」→「実装に反映」で整理しやすい🧩✨

3) 用語をいったんこれで統一しよ〜📚😊

ここでの用語はこれ👇（この章の中だけでも揃えばOK！）

  • State（状態）：いまどんな段階？（例：PaymentPending）
  • Event / Trigger（イベント/トリガ）：何が起きた？（例：PaymentSucceeded）
  • Transition（遷移）：状態が変わること（Pending → Completed）
  • Guard（ガード条件）：この条件なら遷移OK（例：リトライ回数が残ってる）🧱
  • Action（アクション）：状態に入った時／出る時にやること（ログ、通知、次コマンド発行など）🧾

4) 状態の作り方：まずは「大きい粒」でOK🙆‍♀️✨

初心者がやりがち失敗👇 「状態を細かくしすぎて、表がぐちゃぐちゃ」😵‍💫💥

まずは “大きい粒” でOKだよ〜😊 例：注文Sagaならこんな感じ👇

  • Started（開始した）
  • PaymentPending（決済待ち）
  • InventoryPending（在庫待ち）
  • ShippingPending（配送作成待ち）
  • Completed（全部成功）🎉
  • Compensating（補償中）🔁
  • Failed（失敗で終了）🧯

ここでポイント💡

  • 状態名は「動詞」より「名詞 or 過去分詞/形容詞」が安定しやすいよ（例：Paid / PaymentPending）🙂
  • “いまの姿”が伝わる名前にすると、運用やログが読みやすい📄👀

5) 遷移の作り方：イベントは「起きた事実」寄りが強い📨✨

Sagaは後で「CommandとEvent」をちゃんとやるけど（第13章）、この章では感覚だけ先取り💃

  • 遷移のきっかけ（イベント/トリガ）は、だいたい「何かが成功/失敗した」

    • PaymentSucceeded ✅
    • PaymentFailed ❌
    • InventoryReserved ✅
    • InventoryReserveFailed ❌

ここで注意⚠️

  • 「ボタン押した」みたいなUI起点より、分散処理では「結果が返ってきた」の方がトリガになりがち📩
  • そして同じイベントが2回来ることもある（冪等性の世界🔁）

6) ガード条件（Guard）：現実を守る“門番”🧱🧠​

ガード条件は、「その遷移を許すかどうか」の条件だよ😊 例👇

  • PaymentPending のときだけ PaymentSucceeded を受け付ける✅
  • リトライ回数が残ってるときだけ Retry を受け付ける🔁
  • すでに Completed なら、遅れて来たイベントは無視する（もしくはログだけ）🧾

ガード条件があると、「順不同」「遅延」「重複」にめちゃ効くよ🛡️✨

7) 状態遷移表を作ろう（紙でもOK）📋✍️​

状態機械の“本体”はこれ！ まずは表を作ると一気に見える化できる😆✨

例：ミニ注文Sagaの状態遷移表（超入門版）🛒💳📦​

現在の状態イベント（トリガ）次の状態メモ（ガード/やること）
StartedOrderPlacedPaymentPending決済の開始を依頼する📨
PaymentPendingPaymentSucceededInventoryPending在庫確保を依頼する📦
PaymentPendingPaymentFailedFailedここで終了🧯
InventoryPendingInventoryReservedShippingPending配送作成を依頼🚚
InventoryPendingInventoryReserveFailedCompensating決済の補償へ🔁
ShippingPendingShippingCreatedCompleted全部成功🎉
CompensatingCompensationDoneFailed“失敗として完了”にする（補償済み）✅

注文Sagaの状態遷移図 ⚙️🗺️​

ポイント💡

  • **Completed / Failed は終端（ターミナル）**にしておくと運用が楽😊
  • 「補償中（Compensating）」は 状態として置くと事故が減る🔁🛡️

8) “補償”を状態に入れると、何が強い？🔁✨​

Sagaの補償って、実際は「元に戻す」だけじゃなくて

  • 返金💴
  • 無効化🧾
  • 代替措置（クーポン等）🎫

みたいに“帳尻合わせ”の連鎖になりがち😵‍💫

だから補償を「処理の1回きり」と思うより、 補償中という状態を持って、終端までたどり着かせる これがめちゃ大事だよ〜😊🛡️

9) よくある事故パターン（初心者あるある）😱📚​

① 状態が“作業メモ”になってる📝💥​

例：

  • DoPayment
  • DoInventory みたいな「やること」状態だと、ログと一致しにくい😵 → 「PaymentPending」「InventoryPending」みたいに 状況 で切ろう🙂✨

② 終わりがない（永遠に待つ）⏳😇→😇→😇​

終端（Completed / Failed）をはっきり作る！ タイムアウトや手動介入は第17章でやるけど、ここで意識だけ持っておくと強い🧠✨

③ “補償したのに成功扱い”になってる🤯​

補償が走ったら、ビジネス的には「成功」じゃないケースが多いよね → Failed（補償済みで終了） みたいに“失敗だけど整合は取れた”を表現しよう🧯✅

10) ミニ演習：自分のSagaを状態遷移表にする📝😆​

題材はこれが作りやすいよ👇

  • EC：注文→決済→在庫→配送🛒
  • 旅行予約：予約→決済→チケット発券→通知✈️
  • サブスク：登録→決済→権限付与→メール📩

手順（15〜30分）⏱️​

  1. まず「成功の一本道」を書く🛤️
  2. 各ステップで「失敗したらどうする？」を書く💥
  3. 補償が必要なら「Compensating」を入れる🔁
  4. 最後に「終端（Completed/Failed）」へ必ず行ける形にする🏁

11) AI活用（状態と遷移のたたき台を一瞬で作る）🤖✨​

そのままコピペで使えるプロンプト例だよ〜📋💕

① 状態一覧を出してもらう🧠​

あなたは分散システムの設計者です。
「注文→決済→在庫→配送」のSagaを状態機械として設計したいです。
状態（State）の候補を、初心者向けの粒度で10個以内で提案してください。
「成功系」「失敗系」「補償系」を区別して提示してください。

② 状態遷移表を作ってもらう📋​

次の状態一覧を使って、状態遷移表を作ってください：
[Started, PaymentPending, InventoryPending, ShippingPending, Compensating, Completed, Failed]
トリガ（イベント）名も提案し、各遷移に「ガード条件の例」を1つ添えてください。
表形式で出してください。

③ “事故が起きる穴”をレビューしてもらう🕳️✅​

この状態遷移表の弱点をレビューしてください。
特に「重複イベント」「順不同」「遅延」「二重補償」の観点で、
追加すべきガード条件や状態があれば提案してください。

12) 次章へのつながり（第12章でコード化する準備）🧑‍💻✨​

この章で作った「状態一覧」と「遷移表」は、次章でC#に落とし込むときの設計図になるよ😊 C#は最新では C# 14 / .NET 10 が基準に進んでいて、Visual Studio 2026 と一緒に扱われる流れだよ〜🧁✨ (Microsoft Learn)

そして「状態機械をコードで扱う」ための定番ライブラリ例として Stateless みたいな選択肢もある（もちろん自作でもOK！）📦⚙️ (GitHub)

まとめ🎀✅​

  • Sagaは「処理の列」じゃなくて「状態の変化」として整理すると強い⚙️🧠
  • 状態遷移表ができると、禁止ルート・補償・終端が一気に見える📋✨
  • ガード条件が“現実の汚さ（重複/順不同/遅延）”から守ってくれる🛡️🔁
  • 次章は、ここで作った表をC#にして「不正遷移を防ぐコード」にしていくよ〜😊💻