【ITニュース解説】jasontaylordev / CleanArchitecture

Clean Architectureは、ソフトウェア開発において、長期的な保守性や変更への柔軟性を高めるための設計原則だ。この設計思想は、システムをいくつかの独立した層に分割することで、特定の技術やフレームワークに縛られず、ビジネスロジックをシステムの核に据えることを目指す。今回紹介するGitHubリポジトリ「jasontaylordev / CleanArchitecture」は、Microsoftが提供するWebアプリケーションフレームワークであるASP.NET Coreを使って、このClean Architectureの原則を適用したソリューションテンプレートを提供している。これは、これからシステムエンジニアを目指す人にとって、実践的な設計手法を学ぶ上で非常に価値のあるリソースとなるだろう。

Clean Architectureの核心には、「関心の分離」と「依存関係の逆転」という考え方がある。関心の分離とは、システム内の異なる機能や役割を明確に区切ることで、それぞれの部分が独立して開発・変更できるようにすることだ。例えば、ユーザーインターフェースの表示、データの保存、ビジネスルールに基づく計算といった異なる役割を、それぞれ独立したモジュールや層として扱う。これにより、ある部分に変更があっても、他の部分に与える影響を最小限に抑えることが可能になる。

Clean Architectureでは、システムを一般的に「ドメイン」「アプリケーション」「インフラストラクチャ」「プレゼンテーション」の四つの主要な層に分ける。最も内側に位置するのは「ドメイン」層で、ここにはシステムの核となるビジネスロジックや、システムが扱うデータの構造を定義するエンティティが含まれる。例えば、オンラインストアであれば「商品」や「注文」といった概念とその振る舞いがこの層で定義される。この層は最も重要であり、データベースの種類やWebフレームワークといった外部の具体的な技術には一切依存しない。

次に外側にあるのが「アプリケーション」層だ。この層は、ドメイン層で定義されたビジネスロジックをどのように利用するか、具体的なユースケース（ユーザーが行う操作）を定義する。例えば、「商品をカートに追加する」「注文を確定する」といった操作がここで処理される。アプリケーション層はドメイン層に依存するが、それよりも外側の層（インフラストラクチャやプレゼンテーション）には依存しない。これは、ビジネスロジックとユースケースの実行方法を、外部の技術から独立させるためだ。

さらに外側にあるのが「インフラストラクチャ」層である。この層は、データベースへの接続、外部サービスとの連携、ファイル操作など、システムが外部環境とやり取りするための具体的な技術的な実装を担当する。例えば、特定のデータベース管理システムを使ってデータを保存する、外部の決済APIを呼び出すといった具体的な処理がここに含まれる。インフラストラクチャ層は、アプリケーション層やドメイン層で定義されたインターフェース（外部の具体的な実装を知らない状態で定義された抽象的な約束事）を実装する形で提供されるため、内側の層は特定のデータベースや外部サービスに直接依存することなく、インフラストラクチャ層の機能を利用できる。

最も外側にあるのが「プレゼンテーション」層だ。これは、ユーザーインターフェースや外部システムとの接続を提供する部分だ。ASP.NET CoreのWeb APIであれば、HTTPリクエストを受け取り、アプリケーション層を通じて処理を実行し、結果をJSON形式などでクライアントに返す役割を担う。この層もまた、内側のアプリケーション層に依存するが、ドメイン層やアプリケーション層はプレゼンテーション層の存在を知らない。これにより、Web APIからデスクトップアプリケーション、モバイルアプリケーションへとプレゼンテーション層を切り替える場合でも、内側のビジネスロジックに影響を与えることなく変更できる。

このようにシステムを層に分けることで、保守性と変更の容易性が飛躍的に向上する。例えば、データベースの種類を変更したい場合、変更が必要なのはインフラストラクチャ層の一部だけで済み、ビジネスロジックが記述されたドメイン層やアプリケーション層には手を加える必要がない。同様に、Webフレームワークを別のものに切り替えたい場合も、プレゼンテーション層を変更するだけで済むことが多い。これは、システムの寿命を延ばし、将来の技術進化やビジネス要件の変更に柔軟に対応できる設計となる。

このjasontaylordev / CleanArchitectureテンプレートは、ASP.NET Coreをベースに、これらのClean Architectureの原則を実践的に適用したプロジェクト構造を最初から提供している。ASP.NET Coreは、Microsoftが開発したオープンソースのWebアプリケーションフレームワークで、高性能かつクロスプラットフォーム（Windows、Linux、macOSなどで動作）で動作するため、現代のWebサービス開発において非常に広く利用されている。C#言語を使って開発を行い、Web APIの構築やMVC（Model-View-Controller）パターンを用いたWebアプリケーションの開発が可能だ。

このテンプレートには、Entity Framework Core（データベースアクセスを簡単にするライブラリ）、MediatR（アプリケーション層でのコマンドとクエリ処理をシンプルにするためのライブラリ）、FluentValidation（入力データの検証ライブラリ）、XUnit（単体テストフレームワーク）といった、Clean Architectureの実装でよく利用される人気のライブラリがすでに組み込まれている。これらのライブラリは、それぞれの層の役割に応じて適切に配置され、どのように利用すべきかの模範的な例を示している。

システムエンジニアを目指す初心者にとって、このテンプレートは非常に大きな学びの機会を提供する。Clean Architectureをゼロから概念的に学ぶのは難しい場合があるが、実際に動作するコードベースを見ながら、各層がどのように連携し、それぞれの役割を果たしているかを体験的に理解できるからだ。また、プロジェクトの初期段階から質の高い設計原則に基づいて開発を進めることができるため、将来的に大規模なシステム開発に携わる際に必要となる、堅牢な設計スキルを身につけるための第一歩となるだろう。このテンプレートを通じて、きれいなコード、保守しやすいシステム構造、そしてテストしやすい設計の重要性を実践的に学ぶことは、長期的に安定して運用されるシステムを構築するために、現代のシステムエンジニアにとって不可欠なスキルの一つだと言える。