Composition Root ― 依存を組み立てる場所は1つだけ

導入

第3章で「appパッケージのComposition Root」として予告した仕組みがこれです。DIコンテナを使うにせよ手動でnewするにせよ、どこかで具体的な実装（InMemoryTaskRepositoryなど）を組み立てる必要があります。それをプログラム中のただ1箇所に押し込め、それ以外のコードは抽象（TaskRepository・TaskService）にしか依存しないようにする――これがComposition Rootという考え方です。

説明

flowchart TB
    subgraph CR["Composition Root（アプリ全体でただ1箇所）"]
        direction LR
        ID["new SequentialIdGenerator()"] --> F["new TaskFactory(idGenerator)"]
        F --> REPO["new InMemoryTaskRepository()"]
        REPO --> SVC["new TaskService(repository, factory)"]
        SVC --> VM["new TaskListViewModel(service)"]
    end
    CR --> APP["アプリの残り全部<br/>（抽象にしか依存しない）"]
    style CR fill:#e1f5fe

• TaskServiceやTaskListViewModelのコンストラクタは「抽象を受け取る」だけで、自分では何もnewしない（第4〜6章で徹底してきた通り）
• では具体的な実装は誰がnewするのか――その答えを1箇所に決めるのがComposition Root
• 実務ではJavaFXアプリのApplication#startや、コンソールアプリのmainがこの役割を担う。「保存先をファイルに変える」といった変更が起きても、書き換えるのはComposition Rootだけで済む

やってみよう

ここまでの層（Repository → Service → ViewModel）を、実際に1箇所で組み立てるCompositionRootを書いてみましょう。

演習

これまでの層はすべて完成済みとして与えられています。今回の担当はCompositionRoot.javaだけです。

public interface IdGenerator { String next(); }
public interface Clock { long today(); }

// 本番用: 呼ぶたびに新しいIDを返す
public class SequentialIdGenerator implements IdGenerator {
    private int count = 0;

    public String next() {
        count = count + 1;
        return "task-" + count;
    }
}

public class TaskTitle {
    private final String value;

    public TaskTitle(String value) {
        if (value == null || value.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("タイトルは空にできません");
        }
        if (value.length() > 50) {
            throw new IllegalArgumentException("タイトルは50文字以内です");
        }
        this.value = value;
    }

    public String getValue() { return value; }

    @Override
    public String toString() { return value; }
}

public enum Priority {
    LOW("低"), MEDIUM("中"), HIGH("高");

    private final String label;

    Priority(String label) { this.label = label; }

    public String getLabel() { return label; }
}

public class TaskItem {
    private final String id;
    private TaskTitle title;
    private final Priority priority;
    private boolean completed;

    public TaskItem(String id, TaskTitle title, Priority priority) {
        this.id = id;
        this.title = title;
        this.priority = priority;
    }

    public String getId() { return id; }
    public TaskTitle getTitle() { return title; }
    public Priority getPriority() { return priority; }
    public boolean isCompleted() { return completed; }

    public void complete() { completed = true; }

    public void rename(TaskTitle newTitle) { title = newTitle; }
}

public class TaskFactory {
    private final IdGenerator idGenerator;

    public TaskFactory(IdGenerator idGenerator) {
        this.idGenerator = idGenerator;
    }

    public TaskItem create(String title, Priority priority) {
        return new TaskItem(idGenerator.next(), new TaskTitle(title), priority);
    }

    public TaskItem create(String title) {
        return create(title, Priority.MEDIUM);
    }
}

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Optional;

public interface TaskRepository {
    void add(TaskItem task);
    List<TaskItem> findAll();
    Optional<TaskItem> findById(String id);
}

public class InMemoryTaskRepository implements TaskRepository {
    private final List<TaskItem> tasks = new ArrayList<>();

    public void add(TaskItem task) {
        tasks.add(task);
    }

    public List<TaskItem> findAll() {
        return tasks;
    }

    public Optional<TaskItem> findById(String id) {
        for (TaskItem task : tasks) {
            if (task.getId().equals(id)) return Optional.of(task);
        }
        return Optional.empty();
    }
}

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public record TaskDto(String id, String title, String priorityLabel, boolean completed) { }

public class TaskMapper {
    public static TaskDto toDto(TaskItem task) {
        return new TaskDto(task.getId(), task.getTitle().getValue(), task.getPriority().getLabel(), task.isCompleted());
    }
}

public class TaskService {
    private final TaskRepository repository;
    private final TaskFactory factory;

    public TaskService(TaskRepository repository, TaskFactory factory) {
        this.repository = repository;
        this.factory = factory;
    }

    public void add(String title, Priority priority) {
        TaskItem task = factory.create(title, priority);
        repository.add(task);
    }

    public void complete(String id) {
        repository.findById(id).ifPresent(task -> task.complete());
    }

    public List<TaskDto> list() {
        List<TaskDto> result = new ArrayList<>();
        for (TaskItem task : repository.findAll()) {
            result.add(TaskMapper.toDto(task));
        }
        return result;
    }

    public int remainingCount() {
        int count = 0;
        for (TaskItem task : repository.findAll()) {
            if (!task.isCompleted()) count = count + 1;
        }
        return count;
    }
}

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public interface PropertyChangedListener {
    void onPropertyChanged(String propertyName);
}

public abstract class ViewModelBase {
    private final List<PropertyChangedListener> listeners = new ArrayList<>();

    public void addPropertyChangedListener(PropertyChangedListener listener) {
        listeners.add(listener);
    }

    protected void raisePropertyChanged(String propertyName) {
        for (PropertyChangedListener listener : listeners) {
            listener.onPropertyChanged(propertyName);
        }
    }
}

import java.util.function.BooleanSupplier;

public interface Command {
    void execute();
    default boolean canExecute() { return true; }
}

public class RelayCommand implements Command {
    private final Runnable action;
    private final BooleanSupplier canExecute;

    public RelayCommand(Runnable action) {
        this(action, () -> true);
    }

    public RelayCommand(Runnable action, BooleanSupplier canExecute) {
        this.action = action;
        this.canExecute = canExecute;
    }

    public void execute() {
        action.run();
    }

    public boolean canExecute() {
        return canExecute.getAsBoolean();
    }
}

import java.util.List;

public class TaskListViewModel extends ViewModelBase {
    private final TaskService service;
    private String newTitle = "";
    private final Command addCommand = new RelayCommand(() -> add(), () -> canAdd());

    public TaskListViewModel(TaskService service) {
        this.service = service;
    }

    public String getNewTitle() { return newTitle; }

    public void setNewTitle(String value) {
        newTitle = value;
        raisePropertyChanged("newTitle");
        raisePropertyChanged("canAdd");
    }

    public List<TaskDto> getTasks() {
        return service.list();
    }

    public int getRemainingCount() {
        return service.remainingCount();
    }

    public Command getAddCommand() {
        return addCommand;
    }

    public void complete(String id) {
        service.complete(id);
        raisePropertyChanged("tasks");
        raisePropertyChanged("remainingCount");
    }

    private boolean canAdd() {
        return newTitle != null && !newTitle.isBlank();
    }

    private void add() {
        service.add(newTitle, Priority.MEDIUM);
        setNewTitle("");
        raisePropertyChanged("tasks");
        raisePropertyChanged("remainingCount");
    }
}

// TODO: IdGenerator → TaskFactory → TaskRepository → TaskService → TaskListViewModel の順に
//       実体を組み立てて返す compose() を実装してください（これがComposition Root）
public class CompositionRoot {
    public static TaskListViewModel compose() {
    }
}

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

public class CompositionRootTest {
    @Test
    void composeShitaViewModelDeTaskWoTsuikaDekiru() {
        TaskListViewModel viewModel = CompositionRoot.compose();

        viewModel.setNewTitle("牛乳を買う");
        viewModel.getAddCommand().execute();

        assertEquals(1, viewModel.getTasks().size(), "組み立てたViewModelで実際にタスクを追加できる");
        assertEquals("牛乳を買う", viewModel.getTasks().get(0).title(), "タイトルが反映される");
    }
}

• 期待される結果: 1件のテストがすべて成功

まとめ

• Composition Rootは「具体的な実装をnewする場所」をアプリ全体でただ1箇所に集約する
• それ以外のクラス（TaskService・TaskListViewModel）は抽象にしか依存しない
• 実装を差し替えたくなったとき、書き換える場所がComposition Rootの1箇所だけに閉じる

次回: 共通処理を切り出す「ヘルパークラス」の設計指針です。