【ITニュース解説】I built DrawDesign to make system architecture easier to explain

システム開発の現場では、複雑なシステムを設計する際に、その全体像や各部分のつながりを視覚的に示す「システムアーキテクチャ図」が非常に重要な役割を果たす。しかし、ただコンポーネントを並べただけの図では、それを見た人が「実際に何が起こっているのか」「どこから処理が始まり、どの経路をたどるのか」「それぞれの矢印は何を意味するのか」といった疑問を抱えてしまうことも少なくない。これでは、せっかく時間をかけて作成した図も、設計意図を正確に伝えるツールとしては不十分である。

この課題を解決し、システムアーキテクチャの説明をより簡単にするために開発されたのが「DrawDesign」というツールだ。これはブラウザ上で動作するツールで、システムアーキテクチャ図やフローチャートを作成するために特化している。DrawDesignが提供するキャンバスには、システムを構成する上で頻繁に必要となる様々なコンポーネントの図形が用意されている。例えば、サーバー、データベース、ロードバランサー、キャッシュ、メッセージキュー、APIゲートウェイ、コンテナ、そして近年広く使われるKubernetesといった、開発者が日頃から目にする要素が網羅されている。さらに、ネットワークやセキュリティ、データ分析、監視、DevOpsといった幅広い分野の図形も利用できるため、多岐にわたるシステム構成を表現することが可能だ。また、図作成を支援するテンプレートやAIアシスタント機能も備わっており、ゼロから図を作る負担を軽減してくれる。

DrawDesignが想定している主な用途は多岐にわたる。具体的には、これから実装しようとしているシステムのアーキテクチャを事前にスケッチする、開発メンバーに対してシステムのリクエストがどのような流れで処理されるかを説明する、システム設計の議論を実践的に練習する、あるいは大まかなワークフローを他のメンバーがレビューできる形に図式化するといった場面で活用できる。しかし、単にツールを選ぶことだけが重要なわけではない。もっと本質的な問いは、「その図が何を伝えるべきか」ということである。

この「何を伝えるべきか」という問いに答えるため、記事では、システム設計図をより効果的に、そして説明しやすくするための具体的なエクササイズが提案されている。これは、システムエンジニアを目指す初心者にとって非常に実践的な内容だ。

まず、架空の「商品カタログAPI」の設計を例にとり、アプリケーションが最終的に必要とするかもしれない全てのサービスを描こうとする誘惑に抵抗することから始める。代わりに、「ユーザーが商品詳細をリクエストすると、何が起こるのか？」という一つの具体的な質問に焦点を当てる。

この一つの質問に答えるために、いくつかのステップを踏む。 一つ目のステップは、「そのパスに関わる参加者だけを描く」ことである。最初に、クライアント、API、データベースといった基本的な要素から始める。ここで重要なのは、それらに具体的な名前をつけることだ。「Webクライアント」「商品API」「商品データベース」といった具体的な名称は、「サービス」という一般的なラベルをつけた三つの箱よりも、はるかに多くの情報を伝達する。また、「商品詳細の読み取り」といったノートを追加して、この図がカバーするスコープ（範囲）を明確にすることも忘れてはならない。これにより、図を見た人が、この図が購入手続きや在庫更新、支払い処理といった他の機能まで含んでいるのかどうかを推測する必要がなくなる。

二つ目のステップは、「矢印にラベルをつける」ことだ。図の中の矢印は、二つのコンポーネントが相互に作用することを示すが、そのラベルは「なぜ」相互作用するのか、その理由を伝える。例えば、クライアントからAPIへの矢印には「商品詳細をリクエスト」、APIからデータベースへは「IDで商品を検索」、そしてAPIからクライアントへは「商品詳細またはエラーを返す」といった具体的なラベルを付与する。これにより、図を見る人は単なる接続以上の、具体的なデータや処理の流れを理解できるようになる。全ての細かな実装の詳細をキャンバスに盛り込む必要はなく、ストーリーを追うために必要な情報に絞ることが重要だ。

三つ目のステップは、「設計上の疑問点としてキャッシュを追加する」ことである。ここで、キャッシュの図形を追加してみる。しかし、単にキャッシュのアイコンを追加するだけでなく、すぐに矢印を描き始めるのではなく、どのような決定を下す必要があるのかを書き出すことが肝心だ。例えば、「どのようなデータがキャッシュに入るのか？」「システムはキャッシュにデータがない場合をどう処理するのか？」「更新された商品データはどのようにキャッシュに反映されるのか？」「キャッシュが利用できない場合はどうなるのか？」といった問いを立てる。これらの問いは、単に他のアーキテクチャ図にキャッシュがあるからという理由で追加するよりも、はるかに価値がある。図は、まだ答えが出ていない決定事項を明確にすべきなのだ。

四つ目のステップは、「不確実性を可視化する」ことだ。合意された決定事項と、まだ仮定の段階にある事項とを区別するために、ノートを活用する。例えば、「未解決の疑問：商品説明はどの程度新しくなければならないか？」といった形で、まだ検討が必要な点を明示する。あるいは、「スコープ：この図は読み取りのみを記述し、在庫更新は別のフローである」と記述することで、この図の範囲を再度強調することもできる。これにより、一見すると完成されたように見える図が、実は全てのトレードオフが解決済みであるという誤解を与えることを防ぐ。

最後のステップは、「他の開発者にそれを説明してもらう」ことだ。作成した図を、何も説明せずに他の開発者に見せてみる。そして、リクエストがどこから始まり、次に何が起こり、どの失敗ケースに注意すべきか、といった点を彼らに説明してもらうのだ。もし彼らの解釈があなたの意図と異なるのであれば、それは非常に有用なフィードバックとなる。そのフィードバックを受けて、コンポーネントの名前を変更したり、接続のラベルをより明確にしたり、あるいは情報が多すぎる図を、より小さな複数のビューに分割したりといった改善を行うことができる。

これらのエクササイズは、DrawDesignがまさにその活用を意図しているものだ。DrawDesignは、システムのストーリーを構成するコンポーネントを表現するためのインフラストラクチャ図形を提供する。テンプレートやAIアシスタントは、図作成の出発点としては非常に有用だが、最終的なアーキテクチャには、あなたの考察、つまり要件、仮定、そしてトレードオフといった要素が明示的に反映されている必要がある。

DrawDesignの開発者は、ツールの見た目が良いという表面的なフィードバックだけでなく、より具体的なフィードバックを求めている。例えば、「どのコンポーネントが見つけにくかったか？」「どの編集手順が説明を中断させたか？」「設計レビューで図を使いやすくするには何が必要か？」「実際に再利用したいテンプレートはどれか？」といった具体的な意見が、今後のツール改善に役立つと考えている。

システム設計図を作成する目的は、単に美しい図を作ることではない。それは、複雑なシステムを関係者全員が正確に理解し、建設的な議論を行うための共通言語となることだ。今回紹介したエクササイズを通じて、一つの具体的な流れに焦点を当て、その「なぜ」「何を」「どのように」を明確に表現する練習を積むことで、システムエンジニアとしてのコミュニケーション能力を大きく向上させることができるだろう。ぜひ、DrawDesignのようなツールを活用し、身近なプロジェクトの具体的なフローを一つだけ選んで図に起こし、説明しやすいアーキテクチャ図作成を実践してみてほしい。それが、あなたの次の設計議論をよりスムーズに進める第一歩となるはずだ。