第35章：Singleton ④ まとめ演習：設定・ログ・キャッシュの扱い方📌
この章のゴール🎯
- 「共有してOKなもの / 危険なもの」を言葉で説明できるようになる😊
- “Singletonっぽい共有”を 安全寄り に実装できるようになる🛡️
- テストしやすさ（差し替えやすさ）を落とさずに、現場っぽくまとめられる🧪✨
1) まず結論：共有してOK？それとも危険？⚠️🆗
共有してOK寄り（やりやすい）🟢
- 読み取り中心の設定（Config）：起動時に決めて、その後ほぼ変わらない📄
- 純粋な定数/辞書：変更しない、増えない🧊
- キャッシュ（Cache）：ただし「寿命」「クリア方法」「キー設計」が決まってるとき🗃️
危険寄り（事故りやすい）🔴
- ログ（Logger）を完全グローバル固定：テストで差し替えにくい、依存が見えない🕳️
- 書き換わるグローバル状態：いつ誰が変えたか追えない😵💫
- “なんでも入る”共有ストア：便利そうに見えて、後で地獄👿
2) “Singletonでも許されやすい”チェックリスト✅
次の質問に YESが多いほど安全 だよ✨
- 読み取り中心？（書き換えない/書き換えが少ない）📖
- 副作用が少ない？（勝手に外部I/Oしない）🧼
- テストで差し替え可能？（注入できる/置き換えできる）🧪
- 寿命が明確？（いつ作る？いつ捨てる？）⏳
- 責務が1つ？（設定は設定、キャッシュはキャッシュ）🎯
3) ここから演習！☕🧁（カフェ注文ミニアプリ）
やりたいことはこの3つ👇
- 設定（Config）：税率・通貨などをまとめる📌
- ログ（Logger）：注文確定のログを出す📝
- キャッシュ（Cache）：商品マスター取得をMapでメモして高速化🗃️⚡
ポイント： 「Configは共有OK」「Loggerは注入」「Cacheは共有するならルール付き」って方針でいくよ😊
4) なぜ “exportの共有” がSingletonっぽく動くの？📦
ES Modules は、同じモジュールを何度importしても 1回だけ評価され、結果が再利用 されるのが基本だよ📌（つまり “モジュールが1個の共有場所” になりやすい！）(nodejs.org)
CommonJS（require）も同様に、読み込んだモジュールはキャッシュされる仕組みがあるよ🧠(typescriptlang.org)
ただし！最近のTypeScriptでは import defer（遅延評価）も入ってきて、「importした瞬間に必ず実行される」前提が揺れる場面もあるよ⚠️（副作用をimport時に置きすぎないのが安全）(typescriptlang.org)
5) 実装してみよう🛠️✨（オレオレ独自クラス無し！）
5-1) 設定（Config）は “共有OK” の代表🥰
- 起動時に決める
- 以後は読み取りだけ
- 書き換え禁止（Readonly + freeze）
// config.ts
export type AppConfig = Readonly<{
taxRate: number; // 例: 0.1
currency: "JPY" | "USD"; // 学習用に2択
logLevel: "debug" | "info" | "warn" | "error";
}>;
function toNumber(value: string | undefined, fallback: number): number {
const n = Number(value);
return Number.isFinite(n) ? n : fallback;
}
const config: AppConfig = Object.freeze({
taxRate: toNumber(process.env.TAX_RATE, 0.1),
currency: (process.env.CURRENCY === "USD" ? "USD" : "JPY"),
logLevel:
process.env.LOG_LEVEL === "debug" ||
process.env.LOG_LEVEL === "info" ||
process.env.LOG_LEVEL === "warn" ||
process.env.LOG_LEVEL === "error"
? process.env.LOG_LEVEL
: "info",
});
export const appConfig = config;
✅これが「安全寄りSingleton」： “データとしての共有” に寄せると事故りにくいよ🧊💕
5-2) ログ（Logger）は “注入できる形” が超おすすめ💉📝
- グローバル固定にしない
- 引数で受け取れるようにして、テストは差し替え✨
- 標準の
consoleで十分（まずは！）
// logger.ts
export type Logger = {
debug: (msg: string, meta?: unknown) => void;
info: (msg: string, meta?: unknown) => void;
warn: (msg: string, meta?: unknown) => void;
error: (msg: string, meta?: unknown) => void;
};
export function createConsoleLogger(): Logger {
return {
debug: (msg, meta) => console.debug(msg, meta ?? ""),
info: (msg, meta) => console.info(msg, meta ?? ""),
warn: (msg, meta) => console.warn(msg, meta ?? ""),
error: (msg, meta) => console.error(msg, meta ?? ""),
};
}
「Loggerを共有で持つ」のがダメってより、 “差し替え不能なグローバル固定” が辛い って感じだよ⚠️
5-3) キャッシュ（Cache）は Map が王道🗺️🗃️
ここは “共有したい欲” が出るけど、ルールが大事！
- 共有したいなら：クリア方法が必要（テスト・運用）
- 共有しないなら：依存として渡す（いちばん安全）
今回は「作って渡せる」形にするよ😊
// cache.ts
export type Cache<K, V> = {
get: (key: K) => V | undefined;
set: (key: K, value: V) => void;
clear: () => void;
};
export function createMapCache<K, V>(): Cache<K, V> {
const map = new Map<K, V>();
return {
get: (key) => map.get(key),
set: (key, value) => { map.set(key, value); },
clear: () => { map.clear(); },
};
}
6) “使う側” を組み立てる（依存が見えるのが正義）👀✨
// orderService.ts
import type { AppConfig } from "./config.js";
import type { Logger } from "./logger.js";
import type { Cache } from "./cache.js";
export type Product = Readonly<{ id: string; name: string; price: number }>;
export type OrderLine = Readonly<{ productId: string; qty: number }>;
export type Order = Readonly<{ lines: OrderLine[] }>;
export type Deps = Readonly<{
config: AppConfig;
logger: Logger;
productCache: Cache<string, Product>;
fetchProduct: (id: string) => Promise<Product>;
}>;
async function getProduct(deps: Deps, id: string): Promise<Product> {
const cached = deps.productCache.get(id);
if (cached) return cached;
const p = await deps.fetchProduct(id);
deps.productCache.set(id, p);
return p;
}
export async function placeOrder(deps: Deps, order: Order): Promise<number> {
let subtotal = 0;
for (const line of order.lines) {
const p = await getProduct(deps, line.productId);
subtotal += p.price * line.qty;
}
const total = Math.round(subtotal * (1 + deps.config.taxRate));
deps.logger.info("order placed", { subtotal, total, lines: order.lines.length });
return total;
}
ここで最高に大事なのは👇
placeOrderが 「どれに依存してるか」丸見え（後から困らない）😆✨- LoggerもCacheも テストで差し替え可能（Singleton地獄回避）🧪💕
7) テスト：注入すると一瞬で楽になる🧪🎉
標準の node:test と assert で最小にいくよ（まずはこれでOK）✨
// orderService.test.ts
import test from "node:test";
import assert from "node:assert/strict";
import { createMapCache } from "./cache.js";
import { placeOrder } from "./orderService.js";
test("placeOrder logs and uses cache", async () => {
const logs: Array<{ msg: string; meta?: unknown }> = [];
const deps = {
config: { taxRate: 0.1, currency: "JPY", logLevel: "info" } as const,
logger: {
debug: () => {},
info: (msg: string, meta?: unknown) => logs.push({ msg, meta }),
warn: () => {},
error: () => {},
},
productCache: createMapCache<string, { id: string; name: string; price: number }>(),
fetchProduct: async (id: string) => ({ id, name: "Coffee", price: 500 }),
};
const total = await placeOrder(deps, { lines: [{ productId: "coffee", qty: 2 }] });
assert.equal(total, Math.round(1000 * 1.1));
assert.equal(logs.length, 1);
});
✅テストの気持ちよさ：
- Loggerは配列に入れるだけで検証できる📦
- Cacheは
createMapCache()で毎回新品にできる🧼
8) “事故あるある” と守り方🧯💥
事故1：Configが途中で書き換わる😱
Readonly+Object.freezeで“書き換えさせない”🧊- 「設定は起動時に確定」ってルールを守る📌
事故2：Loggerがグローバルで、テストが地獄😵💫
- 依存として受け取る（引数 / deps）💉
- どうしても共通化したいなら「デフォルトは提供、でも差し替え可能」✨
事故3：Cacheが増え続けてメモリが不安🐘
- クリア戦略を決める（全部クリア / TTL / 上限）⏳
- まずは学習では「clearできる」が正義🧼
9) ミニまとめ：この章で覚える“方針”🧡
- 設定：共有OK（読み取り専用に寄せる）📄
- ログ：注入OK（依存を見せる・差し替えやすく）📝
- キャッシュ：MapでOK（寿命とクリアを決める）🗃️
10) ハンズオン課題🧁✨
fetchProductを「2種類の商品を返す」ようにして、注文を2行に増やしてみよう☕🍰productCache.clear()を呼ぶテストを追加して、「キャッシュが無いと再取得する」も確認しよう🧪logLevelを見て、debugのときだけlogger.debug(...)を追加してみよう🔍
11) AIプロンプト例🤖💬
Singletonっぽい共有（設定・ログ・キャッシュ）を整理したいです。
条件：
- Configは読み取り専用で共有OKに寄せたい
- Loggerは注入できる形にしてテストで差し替えたい
- CacheはMapで、clearできる形にしたい（オレオレ独自クラスは作らない）
題材：カフェ注文ミニアプリ
出力：1) 方針 2) 最小コード 3) テスト例 4) 事故りやすい点
つまずき回避💡
- 「Singletonは悪！」じゃなくて、“何を共有するか” を選ぶのが大事だよ😊
- 迷ったら 依存を引数で渡す（とりあえず勝てる）💉✨
（参考：モジュールは基本1回評価で再利用される仕組みがあるよ📦(nodejs.org)／TypeScript 5.9 では import defer も入ってきたので、副作用は控えめが安全だよ⚠️(typescriptlang.org)）