クリーンアーキテクチャーとは

クリーンアーキテクチャーとは、ソフトウェア開発の設計原則の一つです。Robert C. Martin（通称Uncle Bob）によって提唱されたもので、ソフトウェアの柔軟性、保守性、テスト容易性などを高めることを目的としています。

本記事ではクリーンアーキテクチャーの概要、特徴、メリット、実装方法について解説します。

クリーンアーキテクチャーの概要

クリーンアーキテクチャーは、レイヤードアーキテクチャーの一種です。プレゼンテーション層、アプリケーション層、ドメイン層、インフラストラクチャ層の4つの層に分けて構成されます。

それぞれの層には以下のような機能があります。

• プレゼンテーション層：ユーザーインターフェースや入出力処理を扱う層
• アプリケーション層：ビジネスロジックを実装する層
• ドメイン層：ビジネスの核となる要素を扱う層
• インフラストラクチャ層：データベースや外部APIなど、外部インターフェースを扱う層

クリーンアーキテクチャーでは、各層が疎結合（低い依存関係）であることが重要です。プレゼンテーション層はドメイン層に依存しない、アプリケーション層はプレゼンテーション層とドメイン層に依存する、といったように、依存関係が上位層から下位層に向かって流れるようになっています。

また、各層でインターフェースを定義し、実装クラスと分離することで、テストのしやすさが増します。例えば、ドメイン層にはRepositoryインターフェースを定義し、その実装クラスをインフラストラクチャ層で作成することで、依存性を逆転させ、ドメイン層を単体でテストすることができます。

クリーンアーキテクチャーの特徴

クリーンアーキテクチャーの特徴は以下の通りです。

• 疎結合：各層が低い依存関係で構成されている
• 可換性：各層を自由に置き換えることができる
• 依存性逆転：上位層から下位層への依存関係ではなく、下位層から上位層への依存関係を持つ
• テスト容易性：各層でインターフェースを定義し、単体テストがしやすい
• 可読性：各層の役割や依存関係が明確になるため、可読性が高い

クリーンアーキテクチャーのメリット

クリーンアーキテクチャーのメリットは以下の通りです。

• 分かりやすい設計：各層が役割分担されており、依存関係も明確になるため、設計が分かりやすくなります。
• 拡張性：各層が疎結合であるため、各層の置き換えが自由に行え、拡張性が高くなります。
• 保守性向上：設計が分かりやすいため、保守性が向上します。また、単体テストがしやすいため、品質を保ちやすくなります。
• 低コスト：設計が分かりやすく、保守性が向上するため、開発コストが削減されます。

クリーンアーキテクチャーの実装方法

クリーンアーキテクチャーを実装するためには、以下の手順が必要です。

1. プレゼンテーション層を実装する
2. アプリケーション層を実装する
3. ドメイン層を実装する
4. インフラストラクチャ層を実装する
5. 各層でインターフェースを定義する
6. 各層で実装クラスを分離する
7. インフラストラクチャ層から上位層に依存するようにする（依存性逆転）
8. プレゼンテーション層から下位層に依存しないようにする（疎結合）

各層でインターフェースを定義することで、依存関係を逆転させ、テストが容易になります。また、実装クラスを分離することで、各層間の依存関係を疎結合にすることができます。

まとめ

クリーンアーキテクチャーは、ソフトウェア開発の設計原則の一つで、保守性、可読性、テスト容易性などを高めることを目的としています。疎結合、依存性逆転、可換性、テスト容易性、可読性などの特徴を持ち、設計が分かりやすく、保守性が向上し、開発コストが削減されます。

クリーンアーキテクチャーを実装するためには、各層でインターフェースを定義し、実装クラスを分離し、依存性を逆転させ、疎結合にすることが必要です。これにより、保守性や拡張性、品質向上につながります。

参考文献:

• The Clean Architecture
• Implementing a Clean Architecture
• Clean Architecture in Python