第03章：用語をやさしく：事前・事後・不変ってこういう意味📚🙂

この章でできるようになること🎯✨

• 「事前条件（Precondition）」「事後条件（Postcondition）」「不変条件（Invariant）」を日本語で説明できる🙂🗣️
• 「これはどの条件？」を仕分けできる✅🧠
• 「ガード節」とDbCの関係を混同しないで話せる🚧✨

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3. DbCの「三本柱」🏛️✨

DbCには、設計を守るための3つの強力な道具があります。 点セットはこう覚えるとラクです👇✨

• 事前条件＝「呼ぶ側が守る約束」📥🤝
• 事後条件＝「呼ばれた側が守る約束」📤🎁
• 不変条件＝「いつでも守るルール」🧱🔒

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1) 事前条件（Precondition）＝入力の約束📥✅

意味🙂

関数やメソッドを呼ぶ前に満たしておいてねという約束です🤝✨ もし破られたら、それはだいたい 呼び出し側のミス（バグ寄り） になります🧨😵‍💫

よくある事前条件の例🧺

• amount > 0（金額は正）💰➕
• text.trim().length > 0（空文字ダメ）📝🚫
• count <= 100（上限）📏🔝
• 「このIDは存在する前提」🪪✅

ミニ例：割り算🧪

export function divide(a: number, b: number): number {
  if (b === 0) throw new Error("Precondition violated: b must not be 0");
  return a / b;
}

• b !== 0 が 事前条件 です🚪🛑
• これを入口で止めると、バグが奥へ入っていきません✨🧯

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2) 事後条件（Postcondition）＝結果の約束📤✅

意味🙂

「この処理が成功して返ったなら、結果はこうなってるよね？」という約束です🎁✨ 戻り値だけじゃなくて、**副作用（状態の変化）**にも使えます🔁🧠

よくある事後条件の例🧺

• 「返す配列は重複なし」🧺✅
• 「返す値は必ず0以上」📈✅
• 「残高を減らしたなら、必ず取引履歴も増えている」💳🧾

ミニ例：0以上を返すことを保証📌

export function clampToNonNegative(n: number): number {
  const result = n < 0 ? 0 : n;

  // Postcondition: result is always >= 0
  if (result < 0) throw new Error("Postcondition violated: result must be >= 0");

  return result;
}

• 「返った値は必ず >= 0」が 事後条件🎁✅

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3) 不変条件（Invariant）＝いつでも守るルール🧱✅

意味🙂

オブジェクトやドメイン（例：Money、Email、UserIdなど）が、 どのタイミングでも絶対に壊れないように守るルールです🧱🔒

不変条件が強いと、「無効な状態」を作れないので超ラクになります🙂✨

よくある不変条件の例🧺

• Money：amount >= 0 かつ currency 必須💴🔒
• Email：@ を含む📧✅（※厳密な判定は別として、概念はこれ）
• UserId：空じゃない🪪✅

ミニ例：Email（作れた＝正しい状態）📩🏗️

export class Email {
  private constructor(private readonly value: string) {}

  static create(raw: string): Email {
    const v = raw.trim();

    // Invariant: value must be non-empty and contain "@"
    if (v.length === 0) throw new Error("Invariant violated: email must not be empty");
    if (!v.includes("@")) throw new Error('Invariant violated: email must contain "@"');

    return new Email(v);
  }

  toString(): string {
    return this.value;
  }
}

• Email.create() を通ったら、Emailはいつでも「それっぽい」形のまま🧱✨
• こうすると、他の場所で @ チェックを何度も書かなくてよくなります🏃‍♀️💨

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4) 3つの関係を「矢印」で覚える🧭✨

イメージ図（超重要）👇🙂

• 呼ぶ側 → 事前条件を満たして呼ぶ📥
• 呼ばれた側 → 事後条件を満たして返す📤
• オブジェクト → 不変条件をずっと守る🧱

Caller ──(Precondition)──> Function/Method ──(Postcondition)──> Caller
                 ↑
              (Invariant)  ← object stays valid always

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5) 「ガード節」との関係（似てるけど目的が違う）🚧🙂

ガード節って？🛡️

「条件が合わないなら早めに戻る」書き方のテクです✨ 読みやすさUPのために使うことが多いです📖💕

export function greet(name?: string): string {
  if (!name) return "Hello, anonymous!"; // ガード節（エラーじゃない分岐）
  return `Hello, ${name}!`;
}

DbC（契約）との違い🤝 vs 🚧

• ガード節：読みやすさ・分岐整理のテクニック📖✨
• 契約（DbC）：守るべき「約束」を明確化して、破られたら止める🚪🛑

同じ if を使うことは多いけど、意味が違うのがポイントです🙂💡

「見た目は同じ」でも中身は別モノ🍰

A. ガード節（仕様として普通にありえる）

export function findUserName(user: { name?: string }): string {
  if (!user.name) return "(no name)"; // 仕様としてOK
  return user.name;
}

B. 事前条件（破られたらバグ寄り）

export function saveUserName(name: string): void {
  if (name.trim().length === 0) {
    throw new Error("Precondition violated: name must not be empty");
  }
  // ここから先は「nameは空じゃない前提」で書ける✨
}

迷ったらこう考えるとラクです🙂✨ 「それ、起きるのが普通の失敗？」 → ガード節（戻り値で扱うことが多い） 「それ、起きたら呼び方が間違い？」 → 事前条件（契約違反）🧨

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6) ミニ仕分けクイズ🎲✨（その場で答えてOK）

次の条件はどれ？🤔💭 （A: 事前条件 / B: 事後条件 / C: 不変条件 / D: ただの分岐）

1. 「withdraw(amount) は amount > 0」💸
2. 「createUser() が成功したら user.id は空じゃない」🪪
3. 「Money は常に amount >= 0」💴
4. 「isAdmin なら管理者画面を返す」👮‍♀️

解答✅🎉

1 → A（事前条件）📥 2 → B（事後条件）📤 3 → C（不変条件）🧱 4 → D（ただの分岐）🔀

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7) 演習🧪✍️（手を動かすよ〜！）

演習1：事前条件を書いてみる📥✅

仕様：transfer(from, to, amount)

• amount は1以上
• from !== to
• from と to は空文字NG

export function transfer(from: string, to: string, amount: number): void {
  // TODO: Preconditionを書こう🙂
}

例（答えの一例）✅

export function transfer(from: string, to: string, amount: number): void {
  if (from.trim().length === 0) throw new Error("Precondition violated: from must not be empty");
  if (to.trim().length === 0) throw new Error("Precondition violated: to must not be empty");
  if (from === to) throw new Error("Precondition violated: from and to must be different");
  if (amount < 1) throw new Error("Precondition violated: amount must be >= 1");

  // ... transfer logic
}

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演習2：事後条件を1つ足してみる🎁✅

仕様：clampToNonNegative に「返す値は 整数」の保証を足したい（例）🧮 （※本当に必要かは別として、練習です🙂）

export function clampToNonNegativeInt(n: number): number {
  const result = n < 0 ? 0 : Math.floor(n);

  // TODO: Postcondition（resultは整数）を書こう
  return result;
}

例（答え）✅

export function clampToNonNegativeInt(n: number): number {
  const result = n < 0 ? 0 : Math.floor(n);

  if (!Number.isInteger(result)) {
    throw new Error("Postcondition violated: result must be an integer");
  }
  if (result < 0) {
    throw new Error("Postcondition violated: result must be >= 0");
  }

  return result;
}

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演習3：不変条件を「作る瞬間」に閉じ込める🧱🔒

仕様：UserId は 空文字NG、前後空白を除いて保存する🪪✨

export class UserId {
  private constructor(private readonly value: string) {}

  static create(raw: string): UserId {
    // TODO
    return new UserId(raw);
  }

  toString(): string {
    return this.value;
  }
}

例（答え）✅

export class UserId {
  private constructor(private readonly value: string) {}

  static create(raw: string): UserId {
    const v = raw.trim();
    if (v.length === 0) throw new Error("Invariant violated: UserId must not be empty");
    return new UserId(v);
  }

  toString(): string {
    return this.value;
  }
}

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8) 章末チェックリスト✅🌸

• 事前条件＝「呼ぶ側の約束」って言える🙂
• 事後条件＝「成功したならこうなる」って言える🎁
• 不変条件＝「いつでも守るルール」って言える🧱
• ガード節は“書き方”、契約は“意味”って区別できる🚧✨

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9) AIに頼るときのミニ指示（コピペOK）🤖✨

次の関数仕様に対して、Precondition / Postcondition / Invariant を候補として列挙して。
それぞれ「なぜそれが契約なのか」を短く説明して、TypeScriptのコード例も添えて。

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10) （最新メモ）この教材のTypeScript事情🧷✨

• TypeScriptの安定版は 5.9.3 が「Latest」として公開されています。(npm)
• TypeScript 5.9 では import defer など、モジュールまわりの改善も入っています（用語理解とは別だけど、今どき事情としてチラ見せ👀✨）。(devblogs.microsoft.com)