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第17章：テーブル駆動（辞書で遷移を表す）📚✨

「遷移表（仕様）」をそのまま“データ”としてコードに持ち込み、switch地獄から卒業する章だよ〜🎓💖

1) この章でできるようになること 🎯✨​

  • 遷移表（現在状態×イベント→次状態）を Dictionary（辞書） で表現できる🗺️
  • 「できる遷移／できない遷移（禁止）」を データで扱える✅🚫
  • 仕様変更が来ても、辞書の行を足す/直すだけで追従しやすくなる🧠✨
  • （おまけ）固定テーブルなら FrozenDictionary で読み取り最適化もできる❄️（.NET 10でも利用可） (Microsoft Learn)

ちなみに今どきの前提として、C# 14 は .NET 10 でサポート、Visual Studio 2026 には .NET 10 SDK が同梱だよ〜🪟✨ (Microsoft Learn)

2) なんで「テーブル駆動」が効くの？🤔💡​

017 Dictionary

switch実装のつらみ（第16章で味わったやつ）😵‍💫​

  • 状態が増えるほど switch が肥大化🍔
  • “この状態のときだけ例外” が混ざって読みづらい🙃
  • 遷移表とコードがズレやすくて、仕様漏れが起きる💥

テーブル駆動のうれしさ 😍​

  • 仕様（遷移表）＝コード（辞書） の距離が近い📏✨
  • 禁止遷移は「辞書に存在しない」だけで表現できる🚫
  • テストも「遷移表の行」をそのまま並べればOK🧪✨（第22章につながる！）

3) まずは“最小の状態機械”を辞書で作ろう 🧱✨​

3-1) 状態とイベントを enum にする 🧩​

（イベントに引数を持たせる“型イベント化”は次章でやるよ📦✨）

public enum OrderState
{
    Draft,
    Submitted,
    Paid,
    Cooking,
    Ready,
    PickedUp,
    Cancelled,
    Refunded
}

public enum OrderEvent
{
    Submit,
    Pay,
    StartCooking,
    MarkReady,
    PickUp,
    Cancel,
    Refund
}

3-2) 遷移定義を「行」で書く（＝遷移表の1行）📊➡️🧾​

ポイント：辞書をいきなり直書きより、まず“行配列”にすると安全だよ✨ （重複チェックしやすい！）

public readonly record struct TransitionDef(OrderState From, OrderEvent Event, OrderState To);

public static class OrderTransitions
{
    public static readonly TransitionDef[] Defs =
    {
        new(OrderState.Draft,     OrderEvent.Submit,      OrderState.Submitted),
        new(OrderState.Submitted, OrderEvent.Pay,         OrderState.Paid),
        new(OrderState.Paid,      OrderEvent.StartCooking,OrderState.Cooking),
        new(OrderState.Cooking,   OrderEvent.MarkReady,   OrderState.Ready),
        new(OrderState.Ready,     OrderEvent.PickUp,      OrderState.PickedUp),

        // 例：キャンセル（とりあえず “調理前までOK” の世界観）
        new(OrderState.Draft,     OrderEvent.Cancel,      OrderState.Cancelled),
        new(OrderState.Submitted, OrderEvent.Cancel,      OrderState.Cancelled),

        // 例：返金（とりあえず “支払い済み以降で返金可” の世界観）
        new(OrderState.Paid,      OrderEvent.Refund,      OrderState.Refunded),
    };
}

✅ ここはまだ“仕様の一部”でOK！ 章の演習で、あなたの遷移表に合わせて増やして完成させるよ〜🧡

3-3) 行配列 → Dictionary に変換（重複があったら落とす）🧨✅​

辞書のキーは (状態, イベント) のペアにするのが気持ちいい✨

using System.Collections.Frozen;

public static class TransitionTable
{
    // FrozenDictionaryは「作ったら変更しない」前提の読み取り最適化コレクション❄️
    // 固定テーブルなら相性がいいよ（.NET 10でもOK） :contentReference[oaicite:2]{index=2}
    public static readonly FrozenDictionary<(OrderState State, OrderEvent Event), OrderState> Map
        = Build();

    private static FrozenDictionary<(OrderState, OrderEvent), OrderState> Build()
    {
        var dict = new Dictionary<(OrderState, OrderEvent), OrderState>();

        foreach (var d in OrderTransitions.Defs)
        {
            var key = (d.From, d.Event);

            // ここ超大事：同じキーが2回出たら仕様矛盾なので例外で気づく！
            if (!dict.TryAdd(key, d.To))
                throw new InvalidOperationException(
                    $"Duplicate transition: ({d.From}, {d.Event})");

        }

        return dict.ToFrozenDictionary();
    }
}

Frozenじゃなくて普通の Dictionary でも全然OKだよ👍 「静的に1回作って、以後は読取りだけ」なら Frozen が相性よい、ってだけ❄️✨ (Microsoft Learn)

禁止遷移は「辞書にない」＝失敗として返すだけ😊 例外を投げない設計にしておくと、UI/APIにも優しい💬✨（第19〜20章につながる！）


public sealed class OrderStateMachine
{
    public OrderState CurrentState { get; private set; } = OrderState.Draft;

    public TransitionResult Apply(OrderEvent ev)
    {
        var before = CurrentState;
        var key = (before, ev);

        if (!TransitionTable.Map.TryGetValue(key, out var after))
        {
            // 禁止遷移：仕様として「できない」を返す🚫
            return TransitionResult.Fail(
                before,
                ev,
                code: "INVALID_TRANSITION",
                message: $"{before} のときは {ev} できないよ〜💦"
            );
        }

        CurrentState = after;

        // ログ（第21章の種🌱）※とりあえずConsoleでOK！
        Console.WriteLine($"{before} --{ev}--> {after} 📜✨");

        return TransitionResult.Ok(before, after, ev);
    }
}

public readonly record struct TransitionResult(
    bool Success,
    OrderState Before,
    OrderState After,
    OrderEvent Event,
    string? ErrorCode,
    string? Message)
{
    public static TransitionResult Ok(OrderState before, OrderState after, OrderEvent ev)
        => new(true, before, after, ev, null, null);

    public static TransitionResult Fail(OrderState state, OrderEvent ev, string code, string message)
        => new(false, state, state, ev, code, message);
}

3-5) 動作確認ミニランナー 🏃‍♀️💨​

public static class Program
{
    public static void Main()
    {
        var sm = new OrderStateMachine();

        Console.WriteLine($"Start: {sm.CurrentState} 🌱");

        Console.WriteLine(sm.Apply(OrderEvent.Pay));        // DraftでPayは基本NGにしてるので失敗のはず
        Console.WriteLine(sm.Apply(OrderEvent.Submit));     // OK
        Console.WriteLine(sm.Apply(OrderEvent.Pay));        // OK
        Console.WriteLine(sm.Apply(OrderEvent.Cancel));     // PaidでCancelは辞書に無いので失敗のはず

        Console.WriteLine($"End: {sm.CurrentState} 🎉");
    }
}

4) 演習（ここが本番）💪✨​

演習A：あなたの遷移表の“上位10行”をコードにする 📊➡️📚​

  1. 遷移表から「よく使う順」に10行選ぶ🔟
  2. OrderTransitions.Defs に追加する🧾
  3. ランナーで順番に Apply() して、ログが気持ちよく流れるのを確認📜✨

✅ ゴール：**“遷移表の10行”がそのままコードになって動く！**🎮

演習B：禁止遷移のメッセージを整える💬💖​

INVALID_TRANSITION のメッセージを、ユーザー向けに優しくする✨ 例：

  • 「今は支払い前なので受け取りできないよ〜🍙」
  • 「調理が始まってるからキャンセルできないよ💦」

演習C：重複キーをわざと作って、検知できるか試す🧨​

同じ (From, Event) を2回入れて、Duplicate transition で落ちることを確認✅ → **仕様矛盾に“早く気づける”**って超大事だよ〜🫶

5) よくあるつまずきポイント集 🐣💥​

つまずき①：辞書に入れ忘れて「なんでも禁止」になる😇​

  • 症状：TryGetValue が全部 false
  • 対策：まずは 1行だけ入れて動かす → じわじわ増やす🐾

つまずき②：辞書の直書きで重複に気づかない😵​

  • [(A, X)] = B を2回書くと 後勝ちで静かに上書きされがち
  • 対策：この章のやり方（TryAdd で検知）がおすすめ✅

つまずき③：ガード条件を混ぜたくなる🛡️​

  • 「Cancelは調理前だけ」みたいな条件は、次の段階で整理した方が楽✨
  • 今章はまず “表＝辞書” を固めよう📚

6) AIの使いどころ（この章は相性抜群）🤖✨​

使いどころ①：遷移表 → Defs を生成してもらう🗺️​

プロンプト例👇

  • 「この遷移表（貼り付け）を new(From, Event, To) の配列に変換して」
  • 「重複キーが起きそうな行があったら指摘して」

使いどころ②：禁止遷移メッセージを量産💬​

  • 「女子大生向けの優しい文で、短い/普通/丁寧の3段階で10個作って」✨

使いどころ③：テストケースの候補を出す🧪​

  • 「この Defs から正常遷移テストを列挙して（入力→期待状態）」 （第22章の準備になるよ！）

7) 章末チェック（ミニクイズ）🎯📝​

  • Q1：禁止遷移は辞書でどう表現してる？🚫
  • Q2：辞書のキーに (状態, イベント) を使うメリットは？🧠
  • Q3：重複遷移（同じキー）があると何が怖い？😱
  • Q4：ログに最低限入れると嬉しい情報は？📜

まとめ 🎀✨​

この章のキモはこれだけ！👇

  • 遷移表の1行＝コードの1行にする🧾
  • (状態, イベント) → 次状態 を辞書で持つ🗺️
  • 禁止遷移は “辞書に無い” でOK🚫
  • 重複は TryAdd で即バレさせる🧨✅

次の第18章で、イベントに引数を持たせて「Pay(金額)」みたいな 型イベントに進化させるよ〜📦✨