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開発::設計ライブラリ::Next.js

Next.jsの全体設計を考えるときに疎結合性やテスト容易性を達成するときに考えているアーキテクチャについて簡単に書いてみる。

Page Router向けに作っていて、API Routesについては考慮していない。過去にこれに近い設計で開発していたことがあったが、単体テストによるデグレードや不具合、仕様漏れの検出はよくできていたと思う。今回書いたものは過去に考案し、開発していたもののブラッシュアップになる。

アーキテクチャ図

基本的に各レイヤー間はTypeScriptのtypeで仕切り、依存性を逆転させることで、テスト容易性や疎結合性を重視している。

next-js-arch.png

ディレクトリ構成

アーキテクチャ図にないlibrariesが登場するが、これは汎用的な共通処理だ。

src
  ├─adaptors
  │  └─User
  │     ├─index.spec.ts
  │     └─index.ts
  ├─components
  │  └─form
  │      └─TextInput
  │         ├─index.spec.ts
  │         └─index.ts
  ├─libraries
  │  └─HttpClient
  │     ├─index.spec.ts
  │     └─index.ts
  ├─pages
  │  └─hoge
  │     ├─ServerSideProps.ts
  │     ├─ServerSideController.spec.ts
  │     ├─ServerSideController.ts
  │     └─index.page.ts
  └─usecaes
      └─hoge
         ├─controller.spec.ts
         ├─controller.ts
         ├─state.spec.ts
         ├─state.ts
         ├─style.scss
         ├─usecase.tsx
         ├─view.spec.tsx
         └─view.tsx

登場する各要素について

Page

画面本体。UsecaseとgetServerSidePropsを配置し、その橋渡しを行うだけの存在。

Usecase

StateとController、Viewを橋渡しする存在。

画面全体を別物にすり替える場合もここで行う。

useEffect()はここに書くが、中のロジックはController側に書く。

一見するとファサードであり、pageにべた書きしてもいいような内容だが、コードを書く時のコロケーションの観点から敢えて分離している。

また、画面のページレイアウトが全く別物になるなど劇的な変化がある場合は、この階層で分岐制御(ユースケース別の切り替え)する。

State

useState()で作った状態を定義する場所。それ以外は何もしない。

Controller

イベントハンドラによる処理を配置する場所。APIコールもここから行う。

状態については、typeを経由してState側で宣言した状態を注入して利用する。

状態を外部から注入するため、状態変化時のテストがしやすい。また画面からロジックをはがしているため、ロジック単体のテストが可能。

Adaptor

APIを呼ぶだけの存在。データの加工や例外ハンドリングは呼び元で行う。

APIを呼ぶだけの責務とすることで、複数のコンポーネントから呼ばれたときに同じAPIを呼ぶコードが重複したり、呼び出し元によってデータ加工手法を分けるなどの煩雑な実装を回避するのが目的。

テストとしては引数や戻り値、呼び出し方法が実装時から変わっていないかを見る観点のみあれば回帰テストとして機能する。

View

ほぼ純粋なJSXを書く場所。ロジックは原則として書かない。booleanを使ったDOMの切り替えは記述してよい。

制御はUsecaseでStateを合成したControllerで行う。

表示非表示の分岐のみにすることでtesting-libraryを利用したJSXの表示切替を単体テストとして実装できる。

UI Component

TextInputみたいな細かいパーツや、再利用されるフォームUIなど、UI系の共通部品。

基本的に状態は持たないが、無限ループが起きず、再利用されない状態(親に渡す必要がなく、自分自身に閉じた状態)については持ってよいと考えている。例えば、OK/CancelのあるモーダルでOKが押された時だけ呼び元に返す状態は持ってよい。

View, Controller

ページコンポーネント向けの内容に準ずる。Usecaseを持つほど大規模なコンポーネントはないと思うので、Usecaseなしで繋ぎ合わせてよいと考えている。

ServerSideProps

getServerSideProps()の中身。Page側では以下のようにして呼び出す想定。

import { execServerSideProps } from './ServerSideProps';

export const getServerSideProps = (async () => {
  execServerSideProps();
});

ServerSideController

ServerSidePropsの中で利用するロジック。APIを呼ぶ場合はAdaptorとも繋がる。

利点

  • 各レイヤーやコンポーネントでの単体テストが容易
  • MVC的な構造のため理解しやすい
  • SOLID原則で得られる利益を享受しやすい

欠点

  • ボイラープレートコードが増える
    • とはいえ、DDDよりは少ない
  • Modelに相当するものがないため、ControllerがFatになる。またModel処理の共通化ができない
    • Modelをどこに配置すべきかを検討できていない
  • typeに破壊的変更が起きると数珠繋ぎに修正が必要になり、コストが重い
    • その代わり型で各コンポーネントの関係性がわかる利点もある

あとがき

構想自体は4年前に考えたものだがアウトプットができていなかった。まだ煮詰まっていない上に考慮出来ていない部分もあるが、AppRouterの登場からだいぶ経ち、陳腐化してきそうだったので、取り敢えず吐き出した。

最近思っているNext.jsを使った画面設計に関する考えを箇条書きで雑に殴り書きしていく。この記事は考えの垂れ流しなので深い説明はしない。AppRouterではなく、PageRouterの考え。

  • TypeScriptで実装し、型が騙せるような実装は極力避け、コードによる戻り値の型指定は不具合の原因になることがあるため、可能な限り型推論に任せる
  • SOLIDな設計を意識することで疎結合でテストしやすい設計になる
  • Clean Archtectureを意識することでSOLIDのSを意識しやすくなる
    • 画面として考える場合、実装レイヤーとしてはAPIを呼ぶ以外何もしないAdapter、ビジネスロジックやイベントハンドリングの実処理などを行うController、画面要素を配置しただけのView、画面状態を保持するState、それらをつなぎ合わせるUsecaseが、Usecaseを置くだけのPage(Next.jsのpageコンポーネントに埋め込むコンポーネント)、SSGやSSRをする場合のServer Side Controllerがあるとよいと考えている。大まかには下図のような感じで考えていて、過去の実務でもこれに相当するものを作ったことがある。
      think-archtecture-diagram.png
    • ただこれはModelに相当するものがなく、ビジネスロジックの共通化に課題が出てくるのと、ControllerがFatになりすぎると考えており、そこが課題になると考えている。
  • テストが容易なコードは必然的に疎結合になる
  • 疎結合にする場合、命名を抽象的にしておくと処理の入れ替えが容易になる(命名が具象、つまり実装の詳細に依存しないため)
  • 疎結合にするとパーツが増えるので認知負荷が上がる
  • 疎結合でかつ、命名が抽象化されている場合、仕様を知らない人にとっては実際の処理内容を推測しづらくなる
    • つまりこれは属人性が増えると考える
  • 例外についてはErrorクラスを継承し、カスタム例外を作成して、用途に応じたハンドリングができるようにする
    • 原則として処理を止める場合にのみ用いるべきで、続行する場合には使わない
    • 例外は原則としてスローして、カスタムエラーは特定の階層でフィルタしてハンドリング、全てすり抜けてきたものはルート処理でキャッチしてハンドリングすることで、取りこぼしをゼロにする。例外の握り潰しは原則行わない
      • 基本的にすべてロギングする
    • 処理を継続するものについては例外とせず、ワーニング用の処理フローを作成し、それに則って行う(例えば入力バリデーションはワーニング)