メインコンテンツまでスキップ

第17章 不変条件パターン②：文字列（長さ・禁止文字・形式）🔤📌✨

String Length Measure

この章は「文字列って自由すぎて事故る😵」を、型（VO）＋境界で“事故らない状態”にしていく回だよ〜！🎀🛡️ （ちなみに現行のC#は **C# 14（2025/11公開）**だよ〜🆕 (Microsoft Learn) / .NETは .NET 10（LTS, 2025/11/11公開） (Microsoft for Developers)）

1) 今日のゴール🏁✨​

  • 「文字列の不変条件テンプレ（考える順番）」が使える🙂✅
  • UserName を **値オブジェクト（VO）**にして、**不正な文字列を“作れない”**状態にできる🔒💎
  • Trim / 正規化 / 長さ / 禁止文字 / 形式を「どこでやる？」が判断できる🚪🧱

2) 文字列が事故りやすい理由💥😇​

文字列って、見た目は同じでも中身が違ったり、余計な空白が混じったり、変な文字が紛れたりしがち…！🌀

よくある事故あるある👇

  • " Alice " と "Alice" が別扱いになって重複登録😱🧊
  • 改行や制御文字が混ざってログが壊れる🧨
  • 全角/半角のゆらぎで検索できない🔍💦
  • 「文字数制限」を Length でやったら絵文字でズレる😂（後でやるよ！）

3) 文字列不変条件テンプレ🧾✨（考える順番）​

文字列は、まず “その文字列は何者？” を決めるのが超大事💡

A. 3タイプに分けるとラクだよ🙂​

  1. ID系（識別子）：UserName / Code / Key

    • 比較はだいたい Ordinal / OrdinalIgnoreCase が向いてる（文化依存しない）🧊 (Microsoft Learn)

  2. 表示名系（表示テキスト）：ニックネーム / 商品名

    • 許容が広め。空白や記号も“仕様で”決める🙂

  3. 秘密系（機密）：パスワード / トークン

    • ログに出さない、取り扱い注意⚠️（SecureString は制限もあるよ）(Microsoft Learn)

B. ルールはこの順で決めると迷いにくい🗺️​

  1. 必須？任意？（null/空/空白だけOK？）
  2. 正規化（Trimする？Unicode正規化する？大小文字は？）🧼
  3. 長さ（何を“1文字”と数える？）📏
  4. 禁止（改行・制御文字・ゼロ幅文字・絵文字…など）🚫
  5. 形式（許可文字セット / 正規表現 / 先頭だけ条件…）🧩
  6. 予約語（admin など）🧙‍♀️

4) 「長さ」の落とし穴：Length は“文字数”じゃない😵‍💫📏​

string.Length は UTF-16のコード単位数なので、絵文字や結合文字でズレやすいよ〜！ UIの「◯文字以内」みたいな仕様は、**“見た目の1文字（テキスト要素）”**で数えるのが安全🙂✨ .NETにはそのための StringInfo があるよ (Microsoft Learn)

using System.Globalization;

static int TextLength(string s)
    => new StringInfo(s).LengthInTextElements;

Console.WriteLine("A".Length);                  // 1
Console.WriteLine(TextLength("A"));             // 1

var emoji = "👍🏽"; // 見た目は1文字っぽい
Console.WriteLine(emoji.Length);                // 環境により 2〜4 などになり得る
Console.WriteLine(TextLength(emoji));           // 1（“見た目”に寄せた数え方）

まとめ：表示系の長さ制限は LengthInTextElements を検討すると事故りにくいよ〜🙂💕

5) 正規化：Trim + Unicode Normalize 🧼✨​

✅ まずは「Trimする？」を仕様にしよう​

  • ID系：基本は Trim() して“正規形”として保存しちゃうのがラク🙂
  • 表示名系：前後はTrimするけど、途中の空白は許す…などが多い🎀

✅ Unicode正規化（Normalize）って何？​

同じ見た目でも別コードになるのを揃えたりするやつだよ🧼 .Normalize() は **正規形C（Form C）**にできるよ (Microsoft Learn)

using System.Text;

static string NormalizeForId(string s)
    => s.Trim().Normalize(NormalizationForm.FormC);

注意⚠️：正規化は便利だけど、やりすぎると“別物が同じ扱い”になる場合もあるから、どのフォームを使うかは仕様で固定が安心だよ🙂

6) 禁止文字の定番セット🚫🧯​

まず “これは禁止！” を決めると守りが固くなるよ🛡️✨

  • 制御文字（ログ/画面/通信で事故りがち）
  • 改行（1行入力のはずが複数行になる）
  • 空白（ID系は特に。表示名はOKにする場合も多い）
  • ゼロ幅系（見えないのに入ってるやつ）
  • （必要なら）絵文字、記号 など

初心者向けの実務テンプレとしては👇がまず強い💪

  • char.IsControl(c) を禁止
  • \r \n \t を禁止 or 方針決め
  • ID系なら char.IsWhiteSpace(c) を禁止

7) 形式チェックは正規表現でOK🙂🧪（ただし速さと安全も意識）​

正規表現は便利だけど、使い方を雑にすると遅くなったりするよ〜！😵 .NETは GeneratedRegex（ソース生成）を推してるので、基本はそれが安心💎 (Microsoft Learn) （.NET 10 でも Regex は性能改善が続いてるよ (Microsoft for Developers)）

8) 実装：UserName 値オブジェクト（VO）を作ろう💎🔒​

ここでは例として、こんな仕様にするね👇（ID系の想定）

  • 必須
  • 正規化：Trim + FormC
  • 長さ：3〜20（テキスト要素で数える）
  • 空白・制御文字は禁止
  • 許可：文字（あらゆる言語OK）・数字・_・-
  • 予約語：admin / root / system（例）

8-1) ミニResult型（章7でやったやつの簡易版）🧾✨​

public readonly record struct Result<T>(T? Value, string? Error)
{
    public bool IsSuccess => Error is null;

    public static Result<T> Ok(T value) => new(value, null);
    public static Result<T> Fail(string error) => new(default, error);
}

8-2) UserName VO 本体💎🛡️​

using System.Globalization;
using System.Text;
using System.Text.RegularExpressions;

public readonly record struct UserName
{
    public string Value { get; }

    private UserName(string value) => Value = value;

    public static Result<UserName> Create(string? raw)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(raw))
            return Result<UserName>.Fail("ユーザー名は必須だよ🙂");

        // ✅ 正規化（仕様で固定！）
        var v = raw.Trim().Normalize(NormalizationForm.FormC);

        // ✅ 禁止：制御文字・改行・空白（ID系なので）
        foreach (var c in v)
        {
            if (char.IsControl(c))
                return Result<UserName>.Fail("使えない文字が入ってるよ（制御文字）🙅‍♀️");
            if (char.IsWhiteSpace(c))
                return Result<UserName>.Fail("空白は使えないよ🙅‍♀️");
        }

        // ✅ 長さ：見た目の文字数でカウント
        var len = new StringInfo(v).LengthInTextElements;
        if (len < 3 || len > 20)
            return Result<UserName>.Fail("ユーザー名は3〜20文字だよ🙂");

        // ✅ 形式：許可文字だけ
        if (!UserNameRegex().IsMatch(v))
            return Result<UserName>.Fail("使えるのは「文字・数字・_・-」だけだよ🙂");

        // ✅ 予約語
        if (IsReserved(v))
            return Result<UserName>.Fail("その名前は使えないよ🙇‍♀️");

        return Result<UserName>.Ok(new UserName(v));
    }

    private static bool IsReserved(string v)
        => v.Equals("admin", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
        || v.Equals("root", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
        || v.Equals("system", StringComparison.OrdinalIgnoreCase);

    // ✅ GeneratedRegex 推奨（ソース生成で速くて安心）
    [GeneratedRegex(@"^[\p{L}\p{Nd}_-]+$")]
    private static partial Regex UserNameRegex();
}

ちょい補足🙂​

  • 予約語の比較は OrdinalIgnoreCase が「ID比較」に向いてるよ 🧊 (Microsoft Learn)
  • 「例外で弾く」流派なら、引数チェックに ArgumentException.ThrowIfNullOrWhiteSpace も便利（.NET 10のAPI）だよ⚡ (Microsoft Learn) （ただしこの教材は“入力不正はResultで返す”寄りだから、今は参考程度でOK🙂）

9) 境界での変換：DTO → VO 🚪➡️💎​

境界（Controller/API/UI）は ゆるい入力が来る場所。 だからここで UserName.Create(dto.UserName) して、失敗を外向けに変換するよ〜🙂✨

public sealed class CreateUserRequest
{
    public string? UserName { get; init; }
}

public static object CreateUser(CreateUserRequest dto)
{
    var userName = UserName.Create(dto.UserName);
    if (!userName.IsSuccess)
        return new { ok = false, error = userName.Error }; // ここをHTTP 400などに変換🎀

    // 内部は “堅い世界” 🏛️
    var name = userName.Value!.Value;
    return new { ok = true, userName = name };
}

10) テスト：境界値を押さえる🧪✨​

最低限そろえたいテスト観点🎯​

  • null / "" / " "
  • " abc "（Trimの確認）
  • 2文字・3文字・20文字・21文字
  • 空白入り "a b"
  • 改行入り "a\nb"
  • 予約語 "admin"（大小や空白込みも）
  • 全角/半角の混在（仕様に合わせて）
  • 結合文字・絵文字（長さカウント事故の予防）
using Xunit;

public class UserNameTests
{
    [Theory]
    [InlineData(null, false)]
    [InlineData("", false)]
    [InlineData("   ", false)]
    [InlineData("ab", false)]
    [InlineData("abc", true)]
    [InlineData(" abc ", true)]       // Trimして通す仕様
    [InlineData("a b", false)]
    [InlineData("admin", false)]
    [InlineData("山田太郎", true)]
    [InlineData("👍🏽👍🏽👍🏽", false)] // 絵文字は形式で弾く仕様
    public void Create_Works(string? input, bool ok)
    {
        var r = UserName.Create(input);
        Assert.Equal(ok, r.IsSuccess);
    }
}

11) AIの使いどころ🤖💕（めっちゃ相性いい！）​

✅ 抜け漏れチェック役にする👀​

コピペ用プロンプト👇

  • 「UserNameの仕様はこれ。抜けがちな入力パターンを20個、理由つきで出して」
  • 「Unicodeの罠（空白/ゼロ幅/結合文字/正規化）で、この実装が漏れてる点ある？」

✅ テストケース大量生成🧪​

  • 「xUnitのInlineDataを50個作って。通る/落ちるも付けて」
  • 「“長さ”の境界値を中心に、落ちるケースを多めで」

✅ エラーメッセージ改善📣✨​

  • 「このエラーメッセージ、ユーザーに優しく短くして（原因がわかるように）」

12) 仕上げ演習📝🎀​

演習1：DisplayName を作ろう🙂✨​

  • 途中の空白はOK（ただし改行はNG）
  • 長さは 1〜30（テキスト要素）
  • 制御文字NG
  • “前後Trimするけど、途中の連続空白は1つにする” なども追加してみてね🧼

演習2：Slug（URL用）を作ろう🌐✨​

  • a-z0-9- のみ
  • 先頭末尾 - 禁止
  • 連続 -- 禁止
  • すべて小文字に正規化（ToLowerInvariant 推奨）(Microsoft Learn)

13) まとめ🎉🛡️​

  • 文字列は事故りやすいから、仕様→正規化→禁止→長さ→形式の順で固める🙂🔒
  • “何を1文字と数える？” は超重要。表示系は StringInfo が助けになるよ📏✨ (Microsoft Learn)
  • 正規表現は GeneratedRegex で安全＆速くしやすい🧪💎 (Microsoft Learn)
  • VOにすると「作れない」が作れる＝不変条件が守れる🎀🛡️

次の第18章は **日付/時刻（期限・営業日・TZ）**で、文字列と同じくらい事故りやすい世界だよ〜⏰💥