【ITニュース解説】【C#】ラップ型クラスを使って例外が発生した場合の処理を返却する方法

システム開発では、外部システムとの連携が頻繁に行われる。特にデータベースとの通信は不可欠な処理の一つだが、ネットワークの障害、データベースの設定ミス、存在しないデータの検索要求など、様々な理由でエラーが発生する可能性がある。プログラムは、こうした予期せぬエラーに対して適切に対処し、安定した動作を保つ必要がある。

C#をはじめとする多くのプログラミング言語では、このようなエラーが発生した場合、「例外（Exception）」という特別な仕組みでその発生を通知する。例えば、データベースへの接続が失敗したり、不正なSQLクエリが実行されたりすると、プログラムは例外を発生させ、通常の処理の流れを中断する。この例外を捕捉し、エラーメッセージを表示したり、ログに記録したりといった対処を行うために、「try-catch」構文が用いられるのが一般的だ。tryブロック内にエラーが起こる可能性のある処理を記述し、catchブロックで発生した例外を捕捉し、対応する処理を行う。

しかし、このtry-catchによる従来の例外処理にはいくつかの課題がある。一つは、例外が発生すると、プログラムの通常の処理の流れが中断され、catchブロックへと強制的にジャンプするという性質だ。これは、コードの予測可能性を低くし、場合によっては可読性を損ねる原因となる。また、データベースからデータを取得するようなメソッドが例外を発生させる可能性がある場合、そのメソッドを呼び出す側のコードも、常に例外発生を意識してtry-catchで囲む必要が生じる。これは、呼び出し元にもエラー処理の責任を強制し、コードを複雑にする要因となることがある。結果として、ビジネスロジックとエラー処理のコードが混在し、全体として分かりにくくなってしまうことがあるのだ。

今回の記事で解説されている「ラップ型クラス」を使った方法は、これらの課題を解決するための洗練されたアプローチだ。この方法は、処理の結果そのものを「成功したかどうか」「成功時のデータ」「失敗時のエラー情報」という形で一つのまとまったオブジェクト（箱のようなもの）に詰めて、呼び出し元に返す、という考え方に基づいている。

この「箱」は、C#のクラスとして実装される。特に、どんな種類のデータでも包み込めるように、「ジェネリック型」という仕組みを使って定義されることが多い。記事の例では、Result<T>のようなクラスを想像すると良いだろう。このTは、Value（成功時に返したいデータ、例えば従業員情報）の型を表し、Result<int>とすれば整数を、Result<string>とすれば文字列を、Result<Employee>とすれば従業員情報を包めるように汎用的に作られている。このように型を指定することで、様々な種類のデータを安全に扱うことが可能になる。

このResult<T>のようなラップ型クラスには、通常、次のような主要なプロパティが含まれる。

• Success（真偽値）：処理が成功した場合はtrue、失敗した場合はfalseを格納する。
• Value（T型）：処理が成功した際に、呼び出し元に返したい実際のデータ（従業員情報など）を格納する。Successがfalseの場合は通常nullやデフォルト値となる。
• Error（文字列など）：処理が失敗した際に、呼び出し元に伝えたいエラーメッセージやエラーコードを格納する。Successがtrueの場合は通常nullや空文字列となる。

具体的な利用例を見てみよう。従業員IDを使ってデータベースから従業員情報を取得するメソッドGetEmployeeInfoがあると仮定する。このメソッドは、データベースへの接続失敗、指定されたIDの従業員が存在しない、といった様々な理由で失敗する可能性がある。この方法では、GetEmployeeInfoメソッドの戻り値を、Result<Employee>（Employeeは従業員情報を格納するクラス）というラップ型クラスのインスタンスとするように設計する。

GetEmployeeInfoメソッドの内部では、データベースアクセスの処理をtry-catchで囲む。もしデータベースから従業員情報が正常に取得できた場合、そのEmployeeオブジェクトをResult<Employee>のValueプロパティに設定し、SuccessプロパティをtrueにしたResult<Employee>インスタンスを生成して返す。一方、データベース接続が失敗したり、指定された従業員IDが見つからなかったりして例外が発生した場合、catchブロックでその例外を捕捉する。そして、発生したエラーに応じたエラーメッセージをResult<Employee>のErrorプロパティに設定し、SuccessプロパティをfalseにしたResult<Employee>インスタンスを生成して返す。

このラップ型クラスのインスタンスを受け取った呼び出し元は、非常にシンプルに処理を進めることができる。返されたResult<Employee>オブジェクトに対して、まずSuccessプロパティがtrueかどうかを確認する。もしtrueであれば、result.Valueから取得した従業員情報を使って次の処理に進む。例えば、取得した従業員情報を画面に表示したり、他の処理に利用したりする。もしSuccessプロパティがfalseであれば、result.Errorからエラーメッセージを取得し、それをユーザーに表示したり、ログに記録したりといった適切なエラー処理を行う。この際、呼び出し元はtry-catchを改めて書く必要はない。なぜなら、メソッド内部で発生した例外は既にラップ型クラスの中に「包み込まれて」おり、エラー情報として返されているからだ。

このラップ型クラスを使う方法には、多くのメリットがある。まず、コードの可読性が大幅に向上する。呼び出し元は、メソッドの戻り値を見るだけで、その処理が成功したのか失敗したのか、そして成功ならどのようなデータが、失敗ならどのようなエラー情報が返ってきたのかを直感的に理解できる。これにより、try-catchブロックが入れ子になったり、複数の場所に分散したりする複雑さが解消される。また、呼び出し元は例外処理の詳細を意識する必要がなく、ビジネスロジックに集中できるため、開発効率も向上するだろう。

次に、プログラムの流れが中断されないという点も重要だ。例外のように突然処理がジャンプするのではなく、常にResult<T>というオブジェクトが返ってくるため、コードの予測可能性が高まる。これにより、より柔軟なエラーハンドリングが可能になり、例えば、特定のエラーであればリトライを試みる、別のデータベースに接続を試みる、といった高度なエラー回復戦略をスムーズに実装できる。さらに、エラー情報が具体的なオブジェクトとして返されるため、単なるエラーメッセージだけでなく、エラーコードや詳細なスタックトレースなど、よりリッチな情報を呼び出し元に伝えることも可能になる。

まとめると、ラップ型クラスを使ったエラー処理は、システム開発において発生しがちなデータベースアクセスなどの外部連携時のエラーを、より明確に、より柔軟に、そしてより安全に扱うための強力なパターンである。特に、システムエンジニアを目指す初心者にとっては、例外処理のベストプラクティスの一つとして、この概念を理解し、習得することが、高品質で保守しやすいシステムを構築するための重要な一歩となるだろう。