第 9 章: SOLID 原則とモジュール設計¶

9.1 はじめに¶

前章ではデザインパターンを適用して設計を改善しました。この章では SOLID 原則 の観点から設計を評価し、namespace によるモジュール分割 でコードの責務を明確にします。

9.2 SOLID 原則の適用¶

単一責任の原則（SRP）¶

namespace	責務
`FizzBuzz.Domain.Type`	FizzBuzz タイプの定義と生成ルール
`FizzBuzz.Domain.Model`	値オブジェクトとコレクション
`FizzBuzz.Application`	コマンドの実行と結果の出力

各クラスが単一の責任を持つように設計されています。FizzBuzzType01 は通常の FizzBuzz ロジックのみ、FizzBuzzValue は値の保持と等価性のみを担当します。

開放閉鎖の原則（OCP）¶

IFizzBuzzType インターフェースを実装する新しいクラスを追加するだけで、既存のコードを変更せずに新しいタイプを追加できます。

// 既存コードを変更せずに新しいタイプを追加
public class FizzBuzzType04 : IFizzBuzzType
{
    public FizzBuzzValue Generate(int number)
    {
        // 新しいルールの実装
        return new FizzBuzzValue(number, number.ToString());
    }
}

リスコフの置換の原則（LSP）¶

IFizzBuzzType を実装するすべてのクラスは、IFizzBuzzType 型として交換可能です。

IFizzBuzzType type = new FizzBuzzType01(); // どの実装でも動作する
IFizzBuzzType type = new FizzBuzzType02(); // 交換可能

インターフェース分離の原則（ISP）¶

IFizzBuzzType インターフェースは Generate メソッドのみを定義しており、不必要なメソッドを強制しません。

public interface IFizzBuzzType
{
    FizzBuzzValue Generate(int number); // 必要最小限のメソッド
}

依存性逆転の原則（DIP）¶

FizzBuzzListCommand は具体的な FizzBuzzType01 ではなく IFizzBuzzType インターフェースに依存しています。

public class FizzBuzzListCommand : IFizzBuzzCommand
{
    private readonly IFizzBuzzType _type; // 抽象に依存

    public FizzBuzzListCommand(IFizzBuzzType type) // コンストラクタインジェクション
    {
        _type = type;
    }
}

9.3 モジュール分割¶

ディレクトリ構成¶

FizzBuzz/
├── FizzBuzz.cs                       (公開 API)
├── FizzBuzz.csproj
├── Application/
│   ├── IFizzBuzzCommand.cs
│   ├── FizzBuzzValueCommand.cs
│   └── FizzBuzzListCommand.cs
└── Domain/
    ├── Model/
    │   ├── FizzBuzzValue.cs
    │   └── FizzBuzzList.cs
    └── Type/
        ├── IFizzBuzzType.cs
        ├── FizzBuzzType01.cs
        ├── FizzBuzzType02.cs
        ├── FizzBuzzType03.cs
        ├── FizzBuzzTypeName.cs
        └── FizzBuzzTypeFactory.cs

C# の namespace システム¶

C# の namespace はモジュールを論理的にグループ化し、using で参照します。

// FizzBuzz/Domain/Type/IFizzBuzzType.cs
namespace FizzBuzz.Domain.Type;

using FizzBuzz.Domain.Model;

public interface IFizzBuzzType
{
    FizzBuzzValue Generate(int number);
}

// FizzBuzz/Application/FizzBuzzListCommand.cs
namespace FizzBuzz.Application;

using FizzBuzz.Domain.Model;
using FizzBuzz.Domain.Type;

public class FizzBuzzListCommand : IFizzBuzzCommand
{
    // ...
}

Rust の mod + pub によるモジュールシステムに対して、C# では namespace + using でモジュール間の依存関係を表現します。Java の package + import に近い感覚です。

FizzBuzzTypeName enum¶

タイプの名前を enum で型安全に定義します。

namespace FizzBuzz.Domain.Type;

public enum FizzBuzzTypeName
{
    Standard = 1,
    NumberOnly = 2,
    FizzBuzzOnly = 3
}

C# の enum は整数値に紐づく列挙型です。Rust の enum ほど強力ではありませんが、switch 式と組み合わせることで型安全なディスパッチが可能です。

9.4 依存関係¶

Application → Domain.Type
Application → Domain.Model
Domain.Type → Domain.Model

Application は Domain に依存
Domain.Type は Domain.Model に依存（FizzBuzzValue を生成）
逆方向の依存は存在しない（単方向依存）

9.5 まとめ¶

この章では以下を実現しました。

原則	適用内容
SRP	Type / Model / Application の責務分離
OCP	interface による拡張ポイント
LSP	IFizzBuzzType による交換可能性
ISP	最小限のインターフェース定義
DIP	コンストラクタインジェクションによる依存の抽象化

namespace	責務	含まれる型
`Domain.Type`	FizzBuzz 生成ルール	IFizzBuzzType, Type01-03, Factory, TypeName
`Domain.Model`	値オブジェクト	FizzBuzzValue, FizzBuzzList
`Application`	コマンド実行	IFizzBuzzCommand, ValueCommand, ListCommand

第 3 部を通じて、C# の interface、class、namespace を使ったオブジェクト指向的な設計を学びました。次の第 4 部では、C# の関数型プログラミング機能（LINQ、デリゲート、パターンマッチ）を活用します。