クリーンアーキテクチャの基礎

クリーンアーキテクチャの基礎

~保守性と拡張性を両立するモジュール設計の基本~

ソフトウェア開発において、設計の重要性は言うまでもありません。
特に、長期的に運用されるシステム大規模なアプリケーション では、適切な設計を行わないと コードが複雑化し、変更が困難になる という問題に直面します。

そんな課題を解決するために生まれたのが 「クリーンアーキテクチャ」 です。
クリーンアーキテクチャは、依存関係を明確に分離し、保守性やテストのしやすさを向上させる設計思想 です。

本記事では、クリーンアーキテクチャの基本概念、メリット、具体的なモジュール設計の考え方 について解説していきます。
2024~2025年の最新トレンドも交えながら、今の時代に求められる「クリーンな設計」 について掘り下げていきましょう。


1. クリーンアーキテクチャとは?

クリーンアーキテクチャとは、「依存関係の向きを制御し、変更に強いシステムを作るためのアーキテクチャ設計」 です。
2012年に Robert C. Martin(通称 Uncle Bob) が提唱し、現在では多くのプロジェクトで採用されています。


1.1 クリーンアーキテクチャの構造

クリーンアーキテクチャの基本構造は、以下の 「同心円状のレイヤー」 で表現されます。

+————————+ | UI (Interface) | ← 外側:フレームワーク、UI +————————+ | Use Cases | ← ビジネスロジック +————————+ | Entities | ← 核となるドメインモデル +————————+

これを レイヤーごとに役割を整理 すると、以下のようになります。

レイヤー役割
Entities(エンティティ)核となるビジネスルール(独立性が高い)
Use Cases(ユースケース)アプリ固有のビジネスルール
Interface Adapters(インターフェース層)UIやDB、APIの入出力を管理
Frameworks & Drivers(外部依存)フレームワーク、データベース、Webサーバー

この設計の最大のポイントは、「外側のレイヤーが内側に依存するが、その逆はない」 ということです。
つまり、UIやDBの変更があっても、ビジネスロジックには影響を与えない ため、拡張性が高くなります。


2. クリーンアーキテクチャを採用するメリット

クリーンアーキテクチャを採用することで、保守性・テスト容易性・拡張性 が向上します。
具体的なメリットを見ていきましょう。

2.1 依存関係を整理し、変更に強くする

例えば、「データベースをSQLからNoSQLに変更する」といったケースを考えましょう。
従来の設計では、ビジネスロジックがDBの実装に依存している ため、大幅な修正が必要になります。

しかし、クリーンアーキテクチャを適用すれば、データの取得方法は外側のレイヤーで管理 されるため、
ビジネスロジック側には影響を与えずに変更できる のです。


2.2 テストがしやすくなる

クリーンアーキテクチャでは、ビジネスロジックと外部依存を分離 するため、ユニットテストが簡単になります。
例えば、DBアクセスやAPIの呼び出しをモック化することで、
ビジネスロジック単体のテストをスムーズに実行できる ようになります。


2.3 技術選定の自由度が上がる

クリーンアーキテクチャを適用すれば、UIやDBの変更がアプリケーションの本質に影響を与えない ため、
技術選定の自由度が上がります。

例えば、「今はVue.jsを使っているが、将来的にReactに移行したい」といった場合でも、
UIレイヤーを変更するだけで済む ため、移行コストを抑えることができます。


3. クリーンアーキテクチャのモジュール設計 – 2024~2025年版

2024~2025年の最新トレンドを踏まえると、クリーンアーキテクチャの設計にもいくつかのポイントがあります。

3.1 「マイクロサービス × クリーンアーキテクチャ」 の組み合わせ

近年、マイクロサービス化が進む中で、クリーンアーキテクチャの適用がより重要 になっています。
マイクロサービスでは、各サービスが独立して動作するため、疎結合な設計が求められます

クリーンアーキテクチャを適用することで、
サービスごとの依存関係を最小限に抑える
特定の技術(フレームワーク・DB)に縛られない設計が可能

こうしたメリットが得られます。


3.2 ドメイン駆動設計(DDD)との相性が強化

クリーンアーキテクチャは、ドメイン駆動設計(DDD) と組み合わせることで、より強力な設計が可能になります。
特に、エンティティ層に「ドメインモデル」を適用することで、ビジネスルールの独立性を高める ことができます。

例:ECサイトの「注文」モデル

```typescript
class Order {
constructor(private readonly orderId: string, private readonly items: Item[]) {}

calculateTotal(): number {
return this.items.reduce((total, item) => total + item.price, 0);
}
}

このように、エンティティ層で「ビジネスルール」を直接定義 することで、
どのデータベースを使っても、注文の計算ロジックは変わらない という設計が実現できます。

4. ここまでのまとめ – クリーンアーキテクチャを活用して、長期的に保守しやすい設計を

クリーンアーキテクチャは、ソフトウェアの複雑化を防ぎ、変更に強い設計を実現するための有効な手法 です。
2024~2025年に向けて、マイクロサービス・DDDとの組み合わせがますます重要に なってきています。

依存関係を整理し、変更に強い設計を実現する
テストのしやすさが向上し、品質を維持しやすくなる
技術選定の自由度を高め、フレームワークに依存しない設計が可能

今後、より柔軟でスケーラブルなシステムを構築するために、クリーンアーキテクチャの理解を深めていきましょう!

5. クリーンアーキテクチャの実装 – 具体的なモジュール構成

ここからは、実際に クリーンアーキテクチャをどのように実装するか について解説します。
特に、2024~2025年では マイクロサービスやクラウド環境での運用が主流 になってきており、
従来のモノリシックなアーキテクチャとは異なる視点が求められます。


5.1 クリーンアーキテクチャの基本モジュール

クリーンアーキテクチャを適用する際、以下のようなモジュール構成を考えるとよいでしょう。

/src
├── domain # ビジネスルール(Entities) ├── usecases # ユースケース(Application Services) ├── interfaces # 入出力層(Controllers, Gateways) ├── infrastructure # 外部システム(DB, API, Frameworks) └── main.ts # アプリケーションのエントリーポイント

各モジュールの役割を整理すると、以下のようになります。

モジュール役割
domain(ドメイン層)核となるビジネスルールを定義(エンティティ・バリューオブジェクト)
usecases(アプリケーション層)ビジネスルールを操作する(ユースケースの実装)
interfaces(インターフェース層)Web APIやCLIなどのエントリーポイント
infrastructure(インフラ層)データベース・外部APIとの接続を管理

5.2 TypeScriptで実装するクリーンアーキテクチャ

2024~2025年のトレンドとして、TypeScript × クリーンアーキテクチャ の組み合わせが人気を集めています。
特に、フロントエンド(Next.js)とバックエンド(NestJS)の両方で同じ設計思想を適用できる ため、
統一感のある開発 が可能になります。

エンティティ(ドメイン層)の実装

```typescript
export class Order {
constructor(
private readonly orderId: string,
private readonly items: { name: string; price: number }[]
) {}

calculateTotal(): number {
return this.items.reduce((total, item) => total + item.price, 0);
}
}

ユースケース(アプリケーション層)の実装

import { Order } from '../domain/Order';

export class CreateOrderUseCase {
execute(orderId: string, items: { name: string; price: number }[]): number {
const order = new Order(orderId, items);
return order.calculateTotal();
}
}

Web API(インターフェース層)の実装(NestJS)

import { Controller, Post, Body } from '@nestjs/common';
import { CreateOrderUseCase } from '../../usecases/CreateOrderUseCase';

@Controller('orders')
export class OrderController {
constructor(private readonly createOrderUseCase: CreateOrderUseCase) {}

@Post()
create(@Body() data: { orderId: string; items: { name: string; price: number }[] }) {
return { total: this.createOrderUseCase.execute(data.orderId, data.items) };
}
}

このように、クリーンアーキテクチャを適用すると、各モジュールが明確に分離され、テストや拡張が容易になる のが特徴です。

6. クリーンアーキテクチャを適用する際の課題と解決策

6.1 「レイヤーが増えることでコードが複雑になる」問題

✅ 課題

クリーンアーキテクチャを導入すると、従来のシンプルなMVC構成に比べて、レイヤーが増える ため、
「小規模なアプリに対してはオーバースペックなのでは?」と感じるケースがあります。

✅ 解決策

  • シンプルなアプリでは、「Use Case層」と「Controller層」を統合する
  • プロジェクトの規模に応じて柔軟にアーキテクチャを調整する
  • 依存関係を極力シンプルに保ち、不要な抽象化は避ける

6.2 「開発スピードが落ちる」問題

✅ 課題

クリーンアーキテクチャでは、各レイヤーをしっかり分離するため、
最初の設計に時間がかかる というデメリットがあります。

✅ 解決策

  • 開発初期はシンプルな構成で始め、規模が拡大するにつれて段階的に整理する
  • TypeScriptやKotlinなどの型安全な言語を採用し、補完機能を活用する
  • テストを充実させ、変更に強いコードを書くことで、結果的に開発スピードを上げる

7. 2024~2025年のクリーンアーキテクチャの最新トレンド

2024~2025年にかけて、クリーンアーキテクチャの適用において 以下の3つのトレンド が注目されています。

1. 「イベント駆動アーキテクチャ × クリーンアーキテクチャ」

  • KafkaやRabbitMQを活用し、非同期処理をより柔軟に設計
  • マイクロサービス間の結合度を下げ、スケーラビリティを向上

2. 「サーバーレス環境でのクリーンアーキテクチャ適用」

  • AWS LambdaやCloud Functionsと組み合わせ、マイクロサービスの単位を小さく分割
  • フレームワーク依存を最小限に抑え、ポータビリティを向上

3. 「AI・LLMアプリでの適用」

  • 生成AIを活用したアプリでも、ビジネスロジックとモデル推論処理を分離
  • クリーンアーキテクチャの原則を適用し、保守性の高いAIシステムを構築

8. まとめ – クリーンアーキテクチャで「持続可能な設計」を実現

クリーンアーキテクチャは、単なる設計パターンではなく、「持続可能な開発を実現するための思想」 です。
特に、2024~2025年の開発現場では、マイクロサービス化、サーバーレス化、AIとの統合 など、
より複雑なシステム設計が求められる時代 になっています。

「短期的な開発スピード」だけでなく、「長期的なメンテナンス性」も考慮する
クリーンアーキテクチャの原則を活用し、拡張性・柔軟性のあるシステムを構築する
最新技術と組み合わせて、より効果的な設計を模索する

今後も、クリーンアーキテクチャの考え方を活かしながら、
「保守性の高いシステムを作る」ためのベストプラクティス を磨いていきましょう!