第 11 章: 不変データとパイプライン処理¶

11.1 不変データ設計の確認¶

PHP 8.1+ の readonly プロパティにより、言語レベルで不変性を保証できます。

FizzBuzzValue の不変設計¶

第 8 章で作成した FizzBuzzValue は既に不変です:

final class FizzBuzzValue
{
    public function __construct(
        private readonly int $number,    // 変更不可
        private readonly string $value,  // 変更不可
    ) {
    }
}

readonly で一度設定した値を変更不可に
private で外部からの直接アクセスを禁止
setter メソッドがない

FizzBuzzList の不変設計¶

final class FizzBuzzList
{
    private readonly array $value;  // 変更不可
}

filter や map は新しいインスタンス/配列を返す（元のリストは変更しない）
readonly で配列の再代入を禁止

テスト: Filter が元のリストを変更しないことを確認する¶

public function test_filterは元のリストを変更しない(): void
{
    $type = new FizzBuzzType01();
    $command = new FizzBuzzListCommand($type, 15);
    $original = $command->execute();
    $originalCount = $original->count();

    $isFizz = fn(FizzBuzzValue $v): bool => $v->getValue() === 'Fizz';
    $original->filter($isFizz);

    $this->assertSame($originalCount, $original->count());
}

11.2 パイプラインメソッド¶

FizzBuzzList にパイプライン処理のためのメソッドを追加します。

テスト: groupByValue -- 値でグルーピングする¶

public function test_groupByValueで値でグルーピングする(): void
{
    $type = new FizzBuzzType01();
    $command = new FizzBuzzListCommand($type, 15);
    $list = $command->execute();

    $grouped = $list->groupByValue();

    $this->assertArrayHasKey('Fizz', $grouped);
    $this->assertArrayHasKey('Buzz', $grouped);
    $this->assertArrayHasKey('FizzBuzz', $grouped);
}

実装コード: groupByValue

/**
 * @return array<string, FizzBuzzValue[]>
 */
public function groupByValue(): array
{
    $result = [];
    foreach ($this->value as $v) {
        $result[$v->getValue()][] = $v;
    }
    return $result;
}

テスト: countByValue -- 値ごとの出現回数を数える¶

public function test_countByValueで値ごとの出現回数を数える(): void
{
    $type = new FizzBuzzType01();
    $command = new FizzBuzzListCommand($type, 15);
    $list = $command->execute();

    $counts = $list->countByValue();

    $this->assertSame(1, $counts['FizzBuzz']);
}

実装コード: countByValue

/**
 * @return array<string, int>
 */
public function countByValue(): array
{
    $result = [];
    foreach ($this->value as $v) {
        $key = $v->getValue();
        $result[$key] = ($result[$key] ?? 0) + 1;
    }
    return $result;
}

テスト: take -- 先頭 N 件を取得する¶

public function test_takeで先頭N件を取得する(): void
{
    $type = new FizzBuzzType01();
    $command = new FizzBuzzListCommand($type, 15);
    $list = $command->execute();

    $taken = $list->take(5);

    $this->assertSame(5, $taken->count());
}

実装コード: take

public function take(int $n): self
{
    return new self(array_slice($this->value, 0, $n));
}

テスト: join -- 要素を文字列で結合する¶

public function test_joinで要素を文字列で結合する(): void
{
    $values = [
        new FizzBuzzValue(1, '1'),
        new FizzBuzzValue(2, '2'),
        new FizzBuzzValue(3, 'Fizz'),
    ];
    $list = new FizzBuzzList($values);

    $result = $list->join(', ');

    $this->assertSame('1, 2, Fizz', $result);
}

実装コード: join

public function join(string $separator): string
{
    return implode($separator, $this->toStringArray());
}

11.3 メソッドチェーンによるパイプライン¶

filter と take は FizzBuzzList を返すため、メソッドチェーンでパイプラインを構築できます。

テスト: メソッドチェーンで Fizz を 3 件取得して結合する¶

public function test_メソッドチェーンでパイプラインを構築する(): void
{
    $type = new FizzBuzzType01();
    $command = new FizzBuzzListCommand($type);
    $list = $command->execute();

    $result = $list
        ->filter(fn(FizzBuzzValue $v): bool => $v->getValue() === 'Fizz')
        ->take(3)
        ->join(', ');

    $this->assertSame('Fizz, Fizz, Fizz', $result);
}

array_reduce パターン¶

PHP の array_reduce を使った畳み込み:

テスト: reduce で数値の合計を計算する¶

public function test_reduceで数値の合計を計算する(): void
{
    $values = [
        new FizzBuzzValue(1, '1'),
        new FizzBuzzValue(2, '2'),
        new FizzBuzzValue(3, 'Fizz'),
    ];
    $list = new FizzBuzzList($values);

    $sum = $list->reduce(0, fn(int $acc, FizzBuzzValue $v): int => $acc + $v->getNumber());

    $this->assertSame(6, $sum);
}

実装コード: reduce

/**
 * @template R
 * @param R $initial
 * @param callable(R, FizzBuzzValue): R $fn
 * @return R
 */
public function reduce(mixed $initial, callable $fn): mixed
{
    return array_reduce($this->value, $fn, $initial);
}

11.4 各言語のパイプライン比較¶

機能	PHP	Go	Java	Ruby	TypeScript
パイプライン構文	メソッドチェーン	メソッドチェーン	Stream API	メソッドチェーン	メソッドチェーン
グルーピング	手動 `foreach`	手動 `map` 構築	`Collectors.groupingBy`	`group_by`	`reduce`
結合	`implode`	`strings.Join`	`Collectors.joining`	`join`	`Array.join`
畳み込み	`array_reduce`	手動 `Reduce`	`Stream.reduce`	`reduce` / `inject`	`Array.reduce`
遅延評価	なし（即時評価）	なし（即時評価）	`Stream`（遅延）	`Lazy`	なし

11.5 まとめ¶

本章では以下を学びました:

不変データ設計: readonly プロパティで言語レベルの不変性保証
パイプラインメソッド: groupByValue、countByValue、take、join
メソッドチェーン: filter -> take -> join のパイプライン構築
array_reduce: PHP 組み込みの畳み込み関数