第28章：永続化（保存）①：現在状態をDBへ 💾✨
（題材：学食モバイル注文🍙📱）
0. この章のゴール🎯✨
この章が終わると、こんなことができるようになります😊
- ✅ 注文の「現在の状態（State）」を保存して、アプリ再起動後も続きを動かせる
- ✅ 「保存する最小項目」を自分で決められる
- ✅ “同時更新（更新競合）”が起きても壊れにくい保存ができる（やさしい版）🛡️
1. なんで保存が必要なの？🤔💡
状態機械って、動いてる間はメモリに状態を持てるけど…
- アプリが落ちた😇
- PC再起動した😇
- サーバー再起動した😇
- 別の処理（別リクエスト）が同じ注文を更新した😇
このとき「今 Ready だったよね？」って続きから再開するには、状態を外に保存しておかないと詰みます💥
2. 保存する“最小項目”って何？📦✨
まずは「現在状態を復元できる」だけに集中します（履歴は次章📜）
最小セット（おすすめ）✅
OrderId：どの注文かState：今どの状態か（例：Paid / Cooking）Version：更新競合対策の番号（後で超大事！）UpdatedAt：いつ更新されたか
余裕があれば（第26章の冪等性と相性◎）🔁
LastIdempotencyKey（または「処理済みキー集合」）：二重適用を避けたい時に便利
3. まずは2択！保存先どうする？🗂️✨
この章では、学びやすい順に2つやります😊
- JSONファイル保存：最短で「保存→復元」を体験できる📄✨
- SQLite（ローカルDB）＋EF Core：実務に近い💾✨
EF Core 10 は .NET 10 で動くLTSの世代だよ〜という前提で進めます😊 (Microsoft Learn) （C# 14 は .NET 10 対応、VS 2026 に .NET 10 が入る流れも公式に書いてあります🪟✨） (Microsoft Learn)
4. 更新競合（同時更新）ってなに？😵💫➡️😊
同じ注文に対して、
- Aさん処理：
Paidにしたい - Bさん処理：同時に
Cancelしたい
みたいに「同じ行（注文）を同時に更新」すると、後勝ちで上書きになって事故ります💥
そこで使うのが **楽ちん“楽観的ロック（Optimistic Concurrency）”**🛡️✨ やることは超シンプル：
保存時に「自分が読んだときの Version と同じなら更新OK、違うなら拒否」
EF Core でも「Concurrency Token」を使ってこの検出ができます😊 (Microsoft Learn)
実装A：JSONファイルで“保存→復元”を体験📄💾✨
A-1. スナップショット（保存する形）を作る🧾
public enum OrderState
{
Draft,
Submitted,
Paid,
Cooking,
Ready,
PickedUp,
Cancelled,
Refunded
}
public sealed record OrderSnapshot(
Guid OrderId,
OrderState State,
int Version,
DateTimeOffset UpdatedAt,
string? LastIdempotencyKey = null
);
A-2. 保存先インターフェイス（差し替えできる形）🔌✨
public interface IOrderSnapshotStore
{
Task<OrderSnapshot?> FindAsync(Guid orderId, CancellationToken ct = default);
// 期待したVersionと一致したら保存OK、一致しなければ false（更新競合）
Task<bool> TrySaveAsync(OrderSnapshot next, int expectedVersion, CancellationToken ct = default);
}
A-3. JSONファイル実装（原子書き込みで安全寄り）🧯✨
ポイント：
- プロセス内の同時書き込みは
SemaphoreSlimでガード（超入門版）
using System.Text.Json;
public sealed class JsonFileOrderSnapshotStore : IOrderSnapshotStore
{
private readonly string _dir;
private readonly SemaphoreSlim _gate = new(1, 1);
private static readonly JsonSerializerOptions JsonOptions = new()
{
WriteIndented = true
};
public JsonFileOrderSnapshotStore(string directoryPath)
{
_dir = directoryPath;
Directory.CreateDirectory(_dir);
}
private string PathOf(Guid orderId) => System.IO.Path.Combine(_dir, $"{orderId}.json");
public async Task<OrderSnapshot?> FindAsync(Guid orderId, CancellationToken ct = default)
{
var path = PathOf(orderId);
if (!File.Exists(path)) return null;
await _gate.WaitAsync(ct);
try
{
await using var fs = File.OpenRead(path);
return await JsonSerializer.DeserializeAsync<OrderSnapshot>(fs, JsonOptions, ct);
}
finally
{
_gate.Release();
}
}
public async Task<bool> TrySaveAsync(OrderSnapshot next, int expectedVersion, CancellationToken ct = default)
{
var path = PathOf(next.OrderId);
var tmp = path + ".tmp";
await _gate.WaitAsync(ct);
try
{
// 現在のVersion確認（なければ 0 扱い）
var current = await FindUnsafeAsync(next.OrderId, ct);
var currentVersion = current?.Version ?? 0;
if (currentVersion != expectedVersion) return false;
// Version を進めて保存
var toSave = next with { Version = expectedVersion + 1, UpdatedAt = DateTimeOffset.UtcNow };
await using (var fs = File.Create(tmp))
{
await JsonSerializer.SerializeAsync(fs, toSave, JsonOptions, ct);
}
// 原子的に置換（Windowsでも比較的安全）
File.Move(tmp, path, overwrite: true);
return true;
}
finally
{
_gate.Release();
}
}
private async Task<OrderSnapshot?> FindUnsafeAsync(Guid orderId, CancellationToken ct)
{
var path = PathOf(orderId);
if (!File.Exists(path)) return null;
await using var fs = File.OpenRead(path);
return await JsonSerializer.DeserializeAsync<OrderSnapshot>(fs, JsonOptions, ct);
}
}
A-4. 使い方（ロード→遷移→保存）🔁✨
public sealed class OrderAppService
{
private readonly IOrderSnapshotStore _store;
public OrderAppService(IOrderSnapshotStore store) => _store = store;
public async Task<string> MarkPaidAsync(Guid orderId, string idempotencyKey, CancellationToken ct = default)
{
var current = await _store.FindAsync(orderId, ct)
?? new OrderSnapshot(orderId, OrderState.Draft, Version: 0, UpdatedAt: DateTimeOffset.UtcNow);
// 例：本当は「状態機械のApply」でチェックしてね（ここは章の主題じゃないので簡略😊）
if (current.State is not (OrderState.Submitted or OrderState.Draft))
return "今の状態では支払いできないよ〜💦";
// 次のスナップショット案（Versionは store が進める）
var next = current with { State = OrderState.Paid, LastIdempotencyKey = idempotencyKey };
var ok = await _store.TrySaveAsync(next, expectedVersion: current.Version, ct);
return ok ? "支払いOK！Paidになったよ💳✨" : "更新競合！もう一度読み直してね🙏";
}
}
ここまでで「保存→復元→続きが動く」体験は完成です🎉✨
実装B：SQLite＋EF Coreで“実務寄り”にする💾📚✨
B-1. まず入れるNuGet（SQLiteプロバイダ）📦
SQLite を EF Core で使うときは Microsoft.EntityFrameworkCore.Sqlite が定番です😊 (nuget.org)
（EF Core 10 は .NET 10 世代のLTSだよ〜も公式で明記されてます） (Microsoft Learn)
B-2. テーブル（Entity）設計：Versionで更新競合を検出🛡️
SQLiteには SQL Server の rowversion みたいな自動更新列がないので、Versionを自分で増やす方式が分かりやすいです😊
（EF Core の “Concurrency Token” の考え方自体は公式ドキュメントど真ん中） (Microsoft Learn)
using System.ComponentModel.DataAnnotations;
public sealed class OrderRow
{
[Key]
public Guid OrderId { get; set; }
// 読みやすさ優先で文字列に（好みで int でもOK）
public string State { get; set; } = "Draft";
// これが更新競合のカギ🗝️
[ConcurrencyCheck]
public int Version { get; set; }
public DateTimeOffset UpdatedAt { get; set; }
public string? LastIdempotencyKey { get; set; }
}
B-3. DbContext（UseSqlite）🧩✨
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
public sealed class OrdersDbContext : DbContext
{
public DbSet<OrderRow> Orders => Set<OrderRow>();
public OrdersDbContext(DbContextOptions<OrdersDbContext> options) : base(options) { }
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
modelBuilder.Entity<OrderRow>()
.Property(x => x.State)
.IsRequired();
// [ConcurrencyCheck] を付けてるので、これだけでもOK（明示したい人は IsConcurrencyToken でも👌）
modelBuilder.Entity<OrderRow>()
.Property(x => x.Version)
.HasDefaultValue(0);
}
}
B-4. リポジトリ（ロード→更新→SaveChanges）🔁✨
ここがこの章の本丸です💪💞
- 読んだVersionと同じなら更新
- 違ったら
DbUpdateConcurrencyExceptionになる → 「競合だよ」って返す
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
public sealed class EfOrderSnapshotStore : IOrderSnapshotStore
{
private readonly IDbContextFactory<OrdersDbContext> _factory;
public EfOrderSnapshotStore(IDbContextFactory<OrdersDbContext> factory)
=> _factory = factory;
public async Task<OrderSnapshot?> FindAsync(Guid orderId, CancellationToken ct = default)
{
await using var db = await _factory.CreateDbContextAsync(ct);
var row = await db.Orders.AsNoTracking()
.SingleOrDefaultAsync(x => x.OrderId == orderId, ct);
if (row is null) return null;
return new OrderSnapshot(
row.OrderId,
Enum.Parse<OrderState>(row.State),
row.Version,
row.UpdatedAt,
row.LastIdempotencyKey
);
}
public async Task<bool> TrySaveAsync(OrderSnapshot next, int expectedVersion, CancellationToken ct = default)
{
await using var db = await _factory.CreateDbContextAsync(ct);
var row = await db.Orders.SingleOrDefaultAsync(x => x.OrderId == next.OrderId, ct);
if (row is null)
{
// 新規作成（expectedVersion は 0 想定）
if (expectedVersion != 0) return false;
db.Orders.Add(new OrderRow
{
OrderId = next.OrderId,
State = next.State.ToString(),
Version = 1,
UpdatedAt = DateTimeOffset.UtcNow,
LastIdempotencyKey = next.LastIdempotencyKey
});
await db.SaveChangesAsync(ct);
return true;
}
// ここが超大事：期待Versionと違うなら即NG（自前チェックで分かりやすく）
if (row.Version != expectedVersion) return false;
// 更新
row.State = next.State.ToString();
row.Version = expectedVersion + 1;
row.UpdatedAt = DateTimeOffset.UtcNow;
row.LastIdempotencyKey = next.LastIdempotencyKey;
try
{
await db.SaveChangesAsync(ct);
return true;
}
catch (DbUpdateConcurrencyException)
{
// EF的に競合検出された場合
return false;
}
}
}
5. “Stateは文字列？int？”のおすすめ判断🍀
-
文字列（"Paid"）：DB見たとき分かりやすい😊
- ただし、将来
PaidをPaymentCompletedに改名すると移行が必要💦
- ただし、将来
-
int（enum値）：改名に強い✨
- ただしDB見ても分かりにくい😵💫
迷ったら初心者段階は 文字列でOK！ 運用に入る頃に「変換テーブル」か「int化」を検討するときれいです🌷
6. よくある落とし穴（先に潰す）🧨➡️😊
-
❌ Versionを保存してない → 競合検知できず上書き事故💥
-
❌ 読み込み→時間が経って→保存 で、他の更新が挟まる → Versionで防ぐ🛡️
-
❌ 状態機械ロジックの中でDB保存しちゃう → テストがつらい😇
- ✅ 「状態遷移」は純粋に、保存は外（Store/Repo）へ分離が安定✨
7. 演習（やってみよ〜！）🧪🎮✨
-
✅ JSON版で、注文を作って
Submitted → Paid → Cookingを保存して復元 -
✅ SQLite版で同じこと（DBファイル残るのが嬉しい💾）
-
✅ 競合テスト：
- 同じ
OrderIdを2回ロードして - 先に片方を保存（Version進む）
- 後からもう片方を保存 → false（競合） になるのを確認🎯
- 同じ
8. AIの使いどころ🤖✨（超おすすめプロンプト例）
- 「OrderSnapshotStore の JSON保存を、temp→置換で安全にして。Version競合も入れて」
- 「EF Core で SQLite を使って、OrderRow を作って。Versionで楽観的同時実行制御も」
- 「DbUpdateConcurrencyException が起きた時の、ユーザー向けメッセージ案を3段階で」
👉 コツ：AIが出したコードは **“Versionがどこで増えるか”**だけ必ず目視チェックしてね👀✨ ここズレると競合がすり抜けます😇
まとめ🎀✨
- 状態機械を“現実に置く”には、現在状態の保存が必須💾
- 保存の最小セットは
OrderId / State / Version / UpdatedAt✅ - 更新競合は **Version（楽観的ロック）**でやさしく守れる🛡️✨
- まず JSON で体験 → SQLite＋EF Coreで実務寄りにすると理解が爆速🚀
次の章（29章）で「履歴（監査ログ）」を残すと、 「なんでそうなったの？」が説明できる“強い状態機械”になります📜💎✨