状態機械（State Machine）設計：30章詳細アウトライン

前提の開発環境（2026最新版・Windows）🪟✨

• Visual Studio 2026 ＋ .NET 10 SDK ＋ C# 14（想定）(Microsoft Learn)
• （補助）VS Code もOK（ただし基本はVisual Studioで進行）🛠️
• AI：GitHub Copilot / OpenAI Codex 等が使える前提🤖✨（毎章「AIの使いどころ」あり）

題材（全章で共通）🍙📱

• 「学食モバイル注文」 状態例：Draft（下書き）→ Submitted（注文）→ Paid（支払い）→ Cooking（調理中）→ Ready（受け取り可）→ PickedUp（受取済）／ Cancelled（キャンセル）／ Refunded（返金済）など✨

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第1部：まず“状態機械の考え方”に慣れる（1〜4章）🌱😊

1章：この講座でできるようになること🎓✨

• ねらい：状態機械を「図・表・コード」で説明できるようにする
• 学ぶ：状態／イベント／遷移の超基本、学習の進め方
• 演習：題材の全体フローを一言で説明してみる🗣️
• AI活用：Copilotに「状態機械って何？」を“自分の言葉”で要約させる🤖📝

2章：開発環境セットアップ（Windows）🪟🛠️

• ねらい：迷わず動かせる土台を作る
• 学ぶ：Visual StudioでConsole/Library/Testの作り方、最低限のプロジェクト構成
• 演習：Consoleアプリで「状態を表示するだけ」を動かす✅
• AI活用：プロジェクト作成手順を箇条書きにしてもらう（手順書化）📋✨

3章：if文地獄を“わざと”体験😵‍💫🔥

• ねらい：状態機械が必要になる理由を体感する
• 学ぶ：フラグ乱立・条件漏れ・追加が怖い、の典型パターン
• 演習：注文フローをif/elseで書いて、破綻点を3つ探す🔎
• AI活用：AIに「どこがバグりやすい？」をレビューさせる🕵️‍♀️🤖

4章：用語の超入門（状態・イベント・遷移）📘✨

• ねらい：用語が怖くなくなる
• 学ぶ：State / Event / Transition、初学者が混乱しがちなポイント
• 演習：例を見て「これは状態？イベント？」クイズ🎯
• AI活用：AIに“例を10個”作らせて分類練習🧠✨

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第2部：仕様を“表と図”で固める（5〜10章）🗺️📊

5章：要求から「状態」を抜き出すコツ🏷️😊

• ねらい：状態名がブレないようにする
• 学ぶ：画面ではなく“業務の段階”で状態を切る考え方
• 演習：学食注文の状態候補を洗い出す（7〜10個）📝
• AI活用：AIに「状態名の候補」と「説明1行」を作らせる🤖✨

6章：要求から「イベント」を抜き出すコツ📣✨

• ねらい：イベントが“操作”として自然になる
• 学ぶ：イベント＝やりたい操作／起きた事実、命名のコツ
• 演習：状態を動かすイベントを列挙（支払い、受取など）💳📦
• AI活用：AIに「イベントに必要な入力（引数）」候補を出させる🧾🤖

7章：遷移表を作る（最重要）📊✨

• ねらい：網羅性を手に入れる（抜け漏れ防止）
• 学ぶ：現在状態×イベント→次状態、できる/できないを明確化✅❌
• 演習：遷移表の“空欄”を埋めていくゲーム🎮
• AI活用：AIに「遷移表の矛盾チェック」をさせる🔍🤖

8章：状態遷移図を描く（理解が爆速）🗺️✨

• ねらい：人に説明できる形にする
• 学ぶ：図の読み書き、粒度の調整、見やすくするコツ
• 演習：遷移表→図へ変換（ラフでOK）✏️😊
• AI活用：AIに「図の説明文章」を作らせてREADMEにする📝✨

9章：「禁止の遷移」を仕様として書く🚫🧾

• ねらい：バグと仕様を分ける
• 学ぶ：禁止の理由（業務ルール）／ユーザーへの伝え方
• 演習：禁止遷移ベスト10を決めて理由を書く🔟
• AI活用：AIに「ユーザー向けメッセージ案」を複数出させる💬🤖

10章：ガード条件（条件つき遷移）🛡️✨

• ねらい：「同じイベントでも条件で分かれる」を扱える
• 学ぶ：Guardの置き方（状態の中？遷移の中？）
• 演習：例：Cancelは“調理開始前のみOK”など条件を追加🍳
• AI活用：AIに「条件のテストケース」を自動列挙させる🧪🤖

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第3部：副作用を整理して“設計っぽく”する（11〜14章）🧹✨

11章：アクション（Entry/Exit/Transition）入門🎬😊

• ねらい：状態が変わる時に“何をするか”を整理する
• 学ぶ：Entry/Exit/Transitionの違い、よくある置き場
• 演習：「Paidになったらレシート発行」などをどこでやるか判断🧾
• AI活用：AIに「アクション候補」を洗い出させる🤖✨

12章：副作用の分離（ロジック vs I/O）🚪📤

• ねらい：テストしやすく、事故りにくくする
• 学ぶ：「遷移の判断」は純粋に／通知・DB・外部APIは外へ
• 演習：アクションを「純粋」「I/O」に仕分けする🧺
• AI活用：AIに「副作用が混ざってる匂い」を指摘させる👃🤖

13章：不変条件（Invariants）を決める🔒✨

• ねらい：“壊れない状態”を入口で守る
• 学ぶ：例：Paidなら支払日時が必須、などのルール
• 演習：状態ごとの必須項目チェック表を作る🧾
• AI活用：AIに「不変条件の候補」と「破ると困る理由」を出させる🤖

14章：状態機械を“仕様書”として整える📘✨

• ねらい：図・表・文章が一致する状態にする
• 学ぶ：仕様の粒度、用語統一、例外ケースの書き方
• 演習：READMEに「状態一覧」「イベント一覧」「禁止ルール」をまとめる📝
• AI活用：AIに「仕様の言い回しをやさしく」整形してもらう👩‍🎓💖

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第4部：まずは動かす（実装v1）→賢くする（15〜18章）🔧🚀

15章：実装v1（enum + switchで最小実装）🧱✨

• ねらい：最短で“動く状態機械”を作る
• 学ぶ：状態をenumで持つ、イベント処理をswitchで書く
• 演習：Submit/Pay/Cancelだけ先に動かす✅
• AI活用：Copilotに「switchの雛形」を作ってもらう🤖🛠️

16章：switch実装の限界を知る（痛みの観察）👀💥

• ねらい：なぜ設計が必要か腹落ちする
• 学ぶ：分岐増殖、漏れ、テスト難、修正怖い
• 演習：状態を2つ増やして「しんどい点」をメモする📝
• AI活用：AIに「改善案を3パターン」提案させる💡🤖

17章：テーブル駆動（辞書で遷移を表す）📚✨

• ねらい：遷移表→コードの距離を縮める
• 学ぶ：キー（状態,イベント）→次状態のマップ化、禁止はデータで表現
• 演習：遷移表の一部を辞書で表して動かす🔁
• AI活用：AIに「遷移表からコードのマップを生成」させる🗺️🤖

18章：イベントを“型”にする（Command化）📦✨

• ねらい：イベントの入力を安全に扱う
• 学ぶ：Pay(Amount) みたいに引数を持つ、文字列イベント卒業🎓
• 演習：PayCommandに金額を持たせる💳
• AI活用：AIに「コマンド型一覧」を自動生成してもらう🤖🧾

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第5部：失敗の扱い・ログ・テスト（19〜23章）🧪📜

19章：遷移の結果を整える（成功/失敗）✅❌

• ねらい：無効遷移を“事故”にしない
• 学ぶ：例外にする？Resultで返す？初学者向け落とし所
• 演習：禁止遷移時に「理由コード＋メッセージ」を返す設計🧾
• AI活用：AIに「失敗理由の分類案」を出させる🗂️🤖

20章：UI/APIへ伝えるエラーメッセージ設計💬✨

• ねらい：ユーザーに優しい失敗になる
• 学ぶ：技術用語を出さない、次の行動が分かる文章
• 演習：禁止遷移10個のメッセージを改善する🫶
• AI活用：AIに“3段階の言い回し（短い/普通/丁寧）”を作らせる🤖

21章：ログ設計（遷移ログは宝物）📜💎

• ねらい：あとから原因が追える
• 学ぶ：旧状態→新状態、イベント名、理由、相関ID
• 演習：遷移ログを1行で出す（ConsoleでもOK）🖥️
• AI活用：AIに「ログ項目のチェックリスト」を作らせる✅🤖

22章：単体テスト①（遷移表ベースで作る）🧪✨

• ねらい：遷移表＝テストケースになる体験
• 学ぶ：正常遷移テスト、禁止遷移テスト
• 演習：遷移表の行をテストに落とす（まず10ケース）🔟
• AI活用：AIに「テストケース自動列挙」させる🧠🤖

23章：単体テスト②（網羅の考え方）🎯🧪

• ねらい：全部テストできない時の優先順位が分かる
• 学ぶ：重要遷移・境界条件・事故りやすい箇所に集中
• 演習：優先度A/B/Cでテスト計画を作る📋
• AI活用：AIに「落ちやすい組み合わせ」を推測させる🔮🤖

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第6部：実務の壁（async・並行・時間・保存）（24〜28章）🧱⚡

24章：非同期（async/await）と中間状態⏳⚡

• ねらい：支払いAPIなど“待ち”がある世界に対応
• 学ぶ：Processing状態、完了イベントで遷移する考え方
• 演習：Pay→Processing→Paid をイベントで表す💳⏳
• AI活用：AIに「中間状態が必要な場面」を挙げさせる🤖

25章：並行実行の事故（連打・二重処理）👆💥

• ねらい：現実の“連打”で壊れない設計へ
• 学ぶ：同時イベント、二重適用、排他の基本
• 演習：Payが2回来たらどうなる？を仕様で決める🧾
• AI活用：AIに「事故パターン集」を作らせる🧨🤖

26章：冪等性（Idempotency）入門🔁✨

• ねらい：リトライに強い状態機械へ
• 学ぶ：冪等キー、重複排除、同じイベントの再適用防止
• 演習：IdempotencyKeyをイベントに持たせる設計にする🔑
• AI活用：AIに「冪等性チェックの観点」をまとめさせる📝🤖

27章：時間で動く（Timeout・期限）⏰✨

• ねらい：期限切れ・自動キャンセルなどを扱う
• 学ぶ：スケジュールイベント、期限の表現、タイマーの粒度
• 演習：Submittedのまま30分でExpiredへ、みたいな設計🕒
• AI活用：AIに「期限がある業務例」を出させる🤖

28章：永続化（保存）①：現在状態をDBへ💾✨

• ねらい：再起動しても続きから動く
• 学ぶ：状態を保存するモデル、更新競合（楽なやり方から）
• 演習：状態をファイル/DB（どちらでも）に保存して復元🔁
• AI活用：AIに「保存すべき最小項目」を整理させる📦🤖

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第7部：発展＆実戦投入（29〜30章）🚀🎓

29章：永続化②：履歴（監査ログ）を残す📜✨

• ねらい：「なぜそうなった？」を後から説明できる
• 学ぶ：イベント履歴、誰がいつ何をしたか、復元の考え方
• 演習：遷移履歴を保存して「注文のタイムライン表示」🕰️
• AI活用：AIに「履歴テーブル/構造の案」を出させる🧠🤖

30章：卒業制作🎓🎉（ミニ実務アプリ完成）

• ねらい：図・表・コード・テスト・ログまで一気通貫で完成✨

• 成果物（必須）📦

  • 状態一覧／イベント一覧／遷移表／遷移図🗺️📊
  • 実装（Console or Web API）＋単体テスト＋遷移ログ🧪📜
  • README（使い方・仕様・禁止遷移の理由）📝

• 発展（選択）🌟

  • 状態が増えたら「階層状態（サブ状態）」を導入して整理🌳
  • ライブラリ（例：Stateless）導入で書き味を比較📚
  • ASP.NET Core Web API化してHTTP結果（200/409など）にマッピング🌐

• AI活用：

  • 遷移表→テストケース生成🧪🤖
  • README整形＆レビュー（わかりやすさチェック）📝🤖

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この30章で、初心者さんでも「状態機械＝仕様を壊さず育てる道具」って感覚が持てるようにしてあるよ😊💖

次にやるなら、どっちがいい？✨

• A：この30章それぞれに「到達目標・演習の具体指示・想定つまずきポイント」を付けて、さらに授業っぽくする📘👩‍🏫
• B：卒業制作（30章）の題材を「学食注文」以外（ログイン、承認フロー、チケット管理）に差し替えて作りやすくする🎫✅