良い設計と悪い設計の違い

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1. 良い設計と悪い設計の違い 2022年11月7日 有限会社システム設計 増田 亨 Forkwell-Library #9

2. 自己紹介 アプリケーション開発者 業務系アプリケーション ドメイン駆動設計/リファクタリング Java/Spring/IntelliJ IDEA/JIG 著書『現場で役立つシステム設計の原則』 ～変更を楽で安全にするオブジェクト指向の実践技法 技術者コミュニティ「現場から学ぶモデル駆動の設計」主催 2022/11/7

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3. お話すること 1. 良い設計と悪い設計の違い 2. 良い設計が生み出す効果 3. 良い設計をするための知識と技能 2022/11/7 3

4. 良い設計と悪い設計の違い 2022/11/7 4

5. 良い設計は悪い設計より 変更が楽で安全である 2022/11/7 5

6. 設計の良し悪しをどう判断するか 実際に変更しようとしてやっかいで危険であれば悪い設計 あらゆる箇所を実際に変更して良し悪しの評価はできない そこで 悪い設計のコードには特徴がある（不吉な臭い） そういう臭いをコードに持ち込まない考え方とやり方を習得する 2022/11/7 6

7. 良い設計が生み出す効果 2022/11/7 7

8. ソフトウェアを変更する理由（複合） • 事業の存続性の改善（存続優位・存続劣位） • 事業環境（社会経済・市場の競合・顧客の価値観）が変わる • 事業の遂行能力（組織・人材・仕事のやり方）を変える • 開発者の事業活動の理解が変わる •

   開発者の設計能力が変わる • 利用できる技術の費用対効果が変わる（メモリ、帯域、…） 2022/11/7 8

9. ソフトウェアの変更が楽で安全であれば • 事業活動の変化のスピードを上げられる • 事業活動の変化のコストを下げられる • 開発者の成長の機会を増やせる • 開発者の学びと成長をソフトウェアに反映できる •

   費用対効果の高い技術に移行できる 2022/11/7 9

10. ソフトウェアの変更がやっかいで危険になると • 事業活動の変化のスピードを落とす • 事業活動の変化のコストが増える • 開発者の成長の機会が減る • 開発者の学びと成長をソフトウェア開発に活かせない •

    費用対効果の悪い技術を使い続ける 2022/11/7 10

11. 良い設計をするための 知識と技能を習得する 2022/11/7 11

12. 良い設計をするための知識と技能 • コードの不吉な臭い（設計の良し悪しを判断する嗅覚） • 「良い形」の習得 • 「分け方・集め方・つなぎ方」の習得 2022/11/7 12

13. コードの不吉な臭い • 怪しげな名前（クラス名、パッケージ名、変数名） • 長いメソッド • 大きなクラス／大きなパッケージ • 可変性（ミュータブル, setter,

    変数への再代入） • 重複（式、if文/switch文、for文/Streamメソッドチェイン) • データクラス（getter, setter) • 基本データ型の群れ（int, int, int, String, String, String ） 2022/11/7 13

14. 良い形の習得 値オブジェクト 区分オブジェクト コレクションオブジェクト 名前空間（パッケージ構造） 2022/11/7 14

15. 良い形：値オブジェクト • アプリケーションで扱う値の計算ロジックの置き場所 • 業務ルール（計算式など）に登場する値の名称 • 正しい値・正しい計算の詳細仕様をコードで記述 • 基本データ型の隠蔽 •

    不変性の徹底（値が異なれば別のオブジェクトを作る） 2022/11/7 15

16. 良い形：区分オブジェクト • if文/switch文のコードの重複の防止 • 業務活動で起きる「場合」の構造と名前をコードに取り入れる • 表形式の業務ルールの表現（例：年齢別料金、時間帯割引） • 既存の区分を整理（排他的網羅に）→ 不必要な複雑さの解消

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17. 良い形：コレクションオブジェクト for文/Streamメソッドチェーンのコードの重複の防止 業務で関心のある対象の「集まり」の呼び方を名前にする • 出荷待ち一覧 要素の選択条件・値の集約方法の仕様化 • 優先出荷対象の抽出 • 商品別の出荷待ち数の集計

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18. 良い形：名前空間（パッケージ構造） • 最小要素（クラス＝業務ルールを説明する基本語彙） • コンポーネント（クラスのグループ、業務ルールの種類） • サブドメイン（コンポーネントのグルーピング、業務領域） • ドメイン（サブドメインのグルーピング、事業領域） •

    業務知識を整理する構造 • 業務ルールを説明する用語の関連付けと一貫性の維持 2022/11/7 18

19. 「良い形」の背景にある考え方 型（値の種類の分類） • 操作の集合として値の種類を定義する（金額、数量、日付、区分、コレクション） • データの抽象化 カプセル化 • データ操作とデータ表現を同じモジュールに凝集させる •

    クラス構文(Java, C# …)、メソッド構文(Rust, Go) 契約プログラミング • クラス間のつなぎ方の約束 • 事前条件：引数の型で制限する • 事後条件：メソッドの返す型で制限する • 不変条件：オブジェクトの状態を変更しないことを確約 2022/11/7 19

20. 分け方・集め方・つなぎ方の 知識と技能の習得 2022/11/7 20

21. 設計原則と設計パターン 原則とパターンは他人の経験知 自分の経験知にするために、手を動かして効果を実感する 変更がやっかいで危険なコードをリファクタリングした結果「なるほ ど」となることが多い あらゆる設計原則と設計パターンは 変更を楽で安全にする考え方とやり方の言語化 分け方・集め方・つなぎ方の考え方とやり方の言語化 2022/11/7 21

22. 分け方・集め方・つなぎ方を学ぶ コードレベルの原則とパターンの習得 • クラス/パッケージの設計と実装、リファクタリング • テーブル/スキーマの設計と実装、リファクタリング • 通知・転送(API/メッセージング）の設計と実装、リファクタリング 中範囲の原則とパターンの習得 •

    単一のアプリケーションのアーキテクチャの実装と運用・保守・改善 広い範囲の原則とパターンの習得 • 分散アーキテクチャの実装と運用・保守・改善 2022/11/7 22

23. 永続化クライアント @Repository JDBC Template SQLMapper 通信クライアント @Component Rest Template JMS

    Template アクションの起動 @Controller @RestController @MessageListener @Scheduled ビジネスアクションクラス 計算判断の実行 通知・依頼 記録・参照 @Service ビジネスルールクラス 事業活動の決め事 計算判断ロジックの 宣言的な記述 POJO 単純 複雑 フレームワークで単純化 フレームワークで単純化 ドメインモデル 中範囲の分け方・集め方・つなぎ方 2022/11/7 23 Java/Spring Bootの実装例 使う 単一のアプリケーション

24. 広い範囲の分け方・集め方・つなぎ方 2022/11/7 24 ➢ アーキテクチャの分解 ➢ 業務データの分解 ➢ サービスの粒度 ◆データの所有権

    ◆分散ワークフロー ◆トランザクショナルサーガ ◆コントラクト ◆分散分析データ 分散アーキテクチャ

25. まとめ 2022/11/7 25

26. 良い設計は悪い設計より 変更が楽で安全である 2022/11/7 26

27. ソフトウェアの変更が楽で安全であれば • 事業活動の変化のスピードを上げられる • 事業活動の変化のコストを下げられる • 開発者の成長の機会を増やせる • 開発者の学びと成長をソフトウェアに反映できる •

    費用対効果の高い技術に移行できる 2022/11/7 27

28. 変更を楽で安全にする設計 それが開発者がやるべき仕事 私が実践している設計の考え方とやり方は、この価値観に基づいている 2022/11/7 28