.NETによるClean Architecture実践ガイド

C#を用いた.NETでClean Architectureを習得します。SOLID原則、レイヤー分離、保守性の高いアプリケーションを構築するための実装パターンを学びます。

.NETとC#によるClean Architectureガイド

Robert C. Martin（Uncle Bob）が広めたClean Architectureは、ビジネスロジックをアプリケーションの中心に据え、フレームワークや実装の詳細から独立させてコードを構成します。このアーキテクチャ手法は、.NETアプリケーションのテスト容易性、保守性、拡張性を保証します。本ガイドではASP.NET Coreによる実践的な実装を紹介します。

なぜClean Architectureなのか

ビジネスロジックとインフラコードを混在させたアプリケーションはすぐに保守困難になります。Clean Architectureは厳格な分離を強制し、技術的詳細をビジネスコアに影響を与えずに変更できるようにします。

Clean Architectureの基本原則

Clean Architectureは依存性逆転に基づきます。内側のレイヤーは外側のレイヤーを知りません。ビジネスドメインは隔離され、Webフレームワークやデータベースなどの技術的選択から独立して進化できます。

text
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     Presentation                        │
│  (Controllers, Razor Pages, Blazor, API Endpoints)     │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    Infrastructure                       │
│    (EF Core, External APIs, File System, Email)        │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│                      Application                        │
│       (Use Cases, Commands, Queries, DTOs)             │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│                        Domain                           │
│     (Entities, Value Objects, Domain Services)          │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

依存関係は常に内側へ向かいます。Presentation → Infrastructure → Application → Domainの順です。Domainはほかのプロジェクトを参照しません。

Clean Architectureにおける.NETプロジェクト構成

プロジェクト構成は各レイヤーを反映します。各レイヤーはVisual Studioソリューション内の別個のプロジェクトに対応し、責務の物理的分離を保証します。

bash
# terminal
# ソリューション構造の作成
dotnet new sln -n CleanArchitecture

# レイヤーごとのプロジェクト作成
dotnet new classlib -n CleanArchitecture.Domain -o src/CleanArchitecture.Domain
dotnet new classlib -n CleanArchitecture.Application -o src/CleanArchitecture.Application
dotnet new classlib -n CleanArchitecture.Infrastructure -o src/CleanArchitecture.Infrastructure
dotnet new webapi -n CleanArchitecture.Api -o src/CleanArchitecture.Api

# ソリューションへのプロジェクト追加
dotnet sln add src/CleanArchitecture.Domain
dotnet sln add src/CleanArchitecture.Application
dotnet sln add src/CleanArchitecture.Infrastructure
dotnet sln add src/CleanArchitecture.Api

# プロジェクト間参照の設定
cd src/CleanArchitecture.Application
dotnet add reference ../CleanArchitecture.Domain

cd ../CleanArchitecture.Infrastructure
dotnet add reference ../CleanArchitecture.Application

cd ../CleanArchitecture.Api
dotnet add reference ../CleanArchitecture.Infrastructure

この構造によりDomainは独立を保ち、依存関係はClean ArchitectureのDependency Ruleに従います。

Domainレイヤー：ビジネスコア

Domainレイヤーはビジネスエンティティ、Value Object、リポジトリインターフェイスを含みます。このレイヤーには外部依存を一切許容しません。

Domain/Entities/Order.cscsharp
namespace CleanArchitecture.Domain.Entities;

// アイデンティティとビジネスライフサイクルを持つエンティティ
public class Order
{
    // 注文の一意識別子
    public Guid Id { get; private set; }

    // 顧客参照（メール用Value Object）
    public string CustomerEmail { get; private set; }

    // 明細コレクション（一対多リレーション）
    private readonly List<OrderItem> _items = new();
    public IReadOnlyCollection<OrderItem> Items => _items.AsReadOnly();

    // 注文ステータス（ビジネスEnum）
    public OrderStatus Status { get; private set; }

    // 算出される合計金額
    public decimal TotalAmount => _items.Sum(i => i.TotalPrice);

    // 追跡用日時
    public DateTime CreatedAt { get; private set; }
    public DateTime? ShippedAt { get; private set; }

    // privateコンストラクタによりファクトリメソッドの利用を強制
    private Order() { }

    // 有効な注文を生成するファクトリメソッド
    public static Order Create(string customerEmail)
    {
        // 生成時のビジネスルール検証
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(customerEmail))
            throw new DomainException("顧客のメールアドレスは必須です。");

        if (!IsValidEmail(customerEmail))
            throw new DomainException("メールアドレスの形式が不正です。");

        return new Order
        {
            Id = Guid.NewGuid(),
            CustomerEmail = customerEmail,
            Status = OrderStatus.Pending,
            CreatedAt = DateTime.UtcNow
        };
    }

    // ビジネスメソッド：明細を追加する
    public void AddItem(Product product, int quantity)
    {
        // ビジネスルール：発送済の注文は変更できない
        if (Status == OrderStatus.Shipped)
            throw new DomainException("発送済の注文は変更できません。");

        if (quantity <= 0)
            throw new DomainException("数量は正の値である必要があります。");

        // 既に同じ商品が含まれているか確認
        var existingItem = _items.FirstOrDefault(i => i.ProductId == product.Id);
        if (existingItem != null)
        {
            existingItem.IncreaseQuantity(quantity);
        }
        else
        {
            _items.Add(OrderItem.Create(this, product, quantity));
        }
    }

    // ビジネスメソッド：注文を確定する
    public void Confirm()
    {
        if (Status != OrderStatus.Pending)
            throw new DomainException("確定できるのは保留中の注文のみです。");

        if (!_items.Any())
            throw new DomainException("注文には少なくとも1つの明細が必要です。");

        Status = OrderStatus.Confirmed;
    }

    // ビジネスメソッド：注文を発送する
    public void Ship()
    {
        if (Status != OrderStatus.Confirmed)
            throw new DomainException("発送前に注文を確定する必要があります。");

        Status = OrderStatus.Shipped;
        ShippedAt = DateTime.UtcNow;
    }

    private static bool IsValidEmail(string email) =>
        email.Contains('@') && email.Contains('.');
}

Orderエンティティはビジネスルールをカプセル化し、内部状態を保護します。変更は不変条件を検証するビジネスメソッドを必ず経由します。

Domain/Entities/OrderItem.cscsharp
namespace CleanArchitecture.Domain.Entities;

// 自身のアイデンティティを持つ子エンティティ
public class OrderItem
{
    public Guid Id { get; private set; }
    public Guid OrderId { get; private set; }
    public Guid ProductId { get; private set; }
    public string ProductName { get; private set; }
    public decimal UnitPrice { get; private set; }
    public int Quantity { get; private set; }

    // 行合計金額の算出
    public decimal TotalPrice => UnitPrice * Quantity;

    private OrderItem() { }

    // バリデーション付きファクトリメソッド
    public static OrderItem Create(Order order, Product product, int quantity)
    {
        return new OrderItem
        {
            Id = Guid.NewGuid(),
            OrderId = order.Id,
            ProductId = product.Id,
            ProductName = product.Name,
            UnitPrice = product.Price,
            Quantity = quantity
        };
    }

    // 数量を増やすメソッド
    public void IncreaseQuantity(int additionalQuantity)
    {
        if (additionalQuantity <= 0)
            throw new DomainException("追加数量は正の値である必要があります。");

        Quantity += additionalQuantity;
    }
}
Domain/Enums/OrderStatus.cscsharp
namespace CleanArchitecture.Domain.Enums;

// 注文ステータスの列挙
public enum OrderStatus
{
    Pending = 0,      // 確認待ち
    Confirmed = 1,    // 確定済、発送準備完了
    Shipped = 2,      // 発送済
    Delivered = 3,    // 配送完了
    Cancelled = 4     // キャンセル
}
Value Objects

Money、Address、EmailなどのValue Objectは、独自のアイデンティティを持たないビジネス概念をカプセル化します。等価性は値に基づき、参照ではありません。このアプローチによりドメインの表現力が高まります。

DomainにおけるRepositoryインターフェイス

リポジトリインターフェイスはDomainで定義され、実装はInfrastructureに置かれます。このパターンは依存性逆転の原則を尊重します。

Domain/Interfaces/IOrderRepository.cscsharp
namespace CleanArchitecture.Domain.Interfaces;

// Orderリポジトリのインターフェイス
public interface IOrderRepository
{
    // 識別子による取得
    Task<Order?> GetByIdAsync(Guid id, CancellationToken cancellationToken = default);

    // 明細を含めた取得
    Task<Order?> GetByIdWithItemsAsync(Guid id, CancellationToken cancellationToken = default);

    // 顧客メールによる取得
    Task<IEnumerable<Order>> GetByCustomerEmailAsync(
        string email,
        CancellationToken cancellationToken = default);

    // 新規注文の追加
    Task AddAsync(Order order, CancellationToken cancellationToken = default);

    // 既存注文の更新
    Task UpdateAsync(Order order, CancellationToken cancellationToken = default);

    // 注文の削除
    Task DeleteAsync(Guid id, CancellationToken cancellationToken = default);
}
Domain/Interfaces/IUnitOfWork.cscsharp
namespace CleanArchitecture.Domain.Interfaces;

// トランザクション管理のためのUnit of Workパターン
public interface IUnitOfWork : IDisposable
{
    // UoW経由でアクセス可能なリポジトリ
    IOrderRepository Orders { get; }
    IProductRepository Products { get; }

    // 全変更のアトミックな保存
    Task<int> SaveChangesAsync(CancellationToken cancellationToken = default);

    // 明示的なトランザクション管理
    Task BeginTransactionAsync(CancellationToken cancellationToken = default);
    Task CommitTransactionAsync(CancellationToken cancellationToken = default);
    Task RollbackTransactionAsync(CancellationToken cancellationToken = default);
}

Unit of Workパターンは複数のリポジトリにまたがる操作を1つのトランザクション内で調整します。

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Applicationレイヤー：ユースケースのオーケストレーション

Applicationレイヤーはアプリケーションロジック（ユースケース）、DTO、外部サービスのインターフェイスを保持します。ドメインと外部世界の相互作用をオーケストレートします。

Application/Orders/Commands/CreateOrderCommand.cscsharp
using MediatR;

namespace CleanArchitecture.Application.Orders.Commands;

// 注文作成の意図を表すCommand
public record CreateOrderCommand(
    string CustomerEmail,
    List<OrderItemDto> Items
) : IRequest<Guid>;

// 注文明細用DTO
public record OrderItemDto(
    Guid ProductId,
    int Quantity
);
Application/Orders/Commands/CreateOrderCommandHandler.cscsharp
using MediatR;
using CleanArchitecture.Domain.Entities;
using CleanArchitecture.Domain.Interfaces;

namespace CleanArchitecture.Application.Orders.Commands;

// ユースケースを実装するHandler
public class CreateOrderCommandHandler : IRequestHandler<CreateOrderCommand, Guid>
{
    private readonly IUnitOfWork _unitOfWork;

    public CreateOrderCommandHandler(IUnitOfWork unitOfWork)
    {
        _unitOfWork = unitOfWork;
    }

    public async Task<Guid> Handle(
        CreateOrderCommand request,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        // ファクトリメソッドでOrderエンティティを生成
        var order = Order.Create(request.CustomerEmail);

        // 明細を注文に追加
        foreach (var item in request.Items)
        {
            // リポジトリから商品を取得
            var product = await _unitOfWork.Products
                .GetByIdAsync(item.ProductId, cancellationToken);

            if (product == null)
                throw new NotFoundException($"商品 {item.ProductId} が見つかりません。");

            // エンティティのビジネスメソッドを利用
            order.AddItem(product, item.Quantity);
        }

        // リポジトリ経由で永続化
        await _unitOfWork.Orders.AddAsync(order, cancellationToken);
        await _unitOfWork.SaveChangesAsync(cancellationToken);

        return order.Id;
    }
}

MediatRはMediatorパターンを実装し、ハンドラーをコントローラーから切り離します。各commandには処理を担う唯一のハンドラーが対応します。

Application/Orders/Queries/GetOrderByIdQuery.cscsharp
using MediatR;

namespace CleanArchitecture.Application.Orders.Queries;

// IDで注文を取得するQuery
public record GetOrderByIdQuery(Guid OrderId) : IRequest<OrderDto?>;

// 注文用の応答DTO
public record OrderDto(
    Guid Id,
    string CustomerEmail,
    string Status,
    decimal TotalAmount,
    DateTime CreatedAt,
    DateTime? ShippedAt,
    List<OrderItemResponseDto> Items
);

// 応答内の明細用DTO
public record OrderItemResponseDto(
    Guid Id,
    string ProductName,
    decimal UnitPrice,
    int Quantity,
    decimal TotalPrice
);
Application/Orders/Queries/GetOrderByIdQueryHandler.cscsharp
using MediatR;
using CleanArchitecture.Domain.Interfaces;

namespace CleanArchitecture.Application.Orders.Queries;

public class GetOrderByIdQueryHandler : IRequestHandler<GetOrderByIdQuery, OrderDto?>
{
    private readonly IOrderRepository _orderRepository;

    public GetOrderByIdQueryHandler(IOrderRepository orderRepository)
    {
        _orderRepository = orderRepository;
    }

    public async Task<OrderDto?> Handle(
        GetOrderByIdQuery request,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        // 明細を含めて取得
        var order = await _orderRepository
            .GetByIdWithItemsAsync(request.OrderId, cancellationToken);

        if (order == null)
            return null;

        // DTOへマッピング（手動射影）
        return new OrderDto(
            Id: order.Id,
            CustomerEmail: order.CustomerEmail,
            Status: order.Status.ToString(),
            TotalAmount: order.TotalAmount,
            CreatedAt: order.CreatedAt,
            ShippedAt: order.ShippedAt,
            Items: order.Items.Select(i => new OrderItemResponseDto(
                Id: i.Id,
                ProductName: i.ProductName,
                UnitPrice: i.UnitPrice,
                Quantity: i.Quantity,
                TotalPrice: i.TotalPrice
            )).ToList()
        );
    }
}

Commands/Queriesの分離はCQRSパターン（Command Query Responsibility Segregation）に従い、読み取りと書き込みを独立して最適化します。

FluentValidationによるバリデーション

コマンドの検証はApplicationレイヤーで、ハンドラーの実行前に行います。

Application/Orders/Validators/CreateOrderCommandValidator.cscsharp
using FluentValidation;
using CleanArchitecture.Application.Orders.Commands;

namespace CleanArchitecture.Application.Orders.Validators;

public class CreateOrderCommandValidator : AbstractValidator<CreateOrderCommand>
{
    public CreateOrderCommandValidator()
    {
        // メールは必須、形式も検証
        RuleFor(x => x.CustomerEmail)
            .NotEmpty().WithMessage("顧客のメールアドレスは必須です。")
            .EmailAddress().WithMessage("メールアドレスの形式が不正です。");

        // 明細は最低1件必須
        RuleFor(x => x.Items)
            .NotEmpty().WithMessage("注文には少なくとも1つの明細が必要です。");

        // 各明細の検証
        RuleForEach(x => x.Items).ChildRules(item =>
        {
            item.RuleFor(i => i.ProductId)
                .NotEmpty().WithMessage("商品識別子は必須です。");

            item.RuleFor(i => i.Quantity)
                .GreaterThan(0).WithMessage("数量は正の値である必要があります。")
                .LessThanOrEqualTo(100).WithMessage("最大数量は100です。");
        });
    }
}
Application/Common/Behaviors/ValidationBehavior.cscsharp
using FluentValidation;
using MediatR;

namespace CleanArchitecture.Application.Common.Behaviors;

// 自動バリデーションのためのPipeline behavior
public class ValidationBehavior<TRequest, TResponse>
    : IPipelineBehavior<TRequest, TResponse>
    where TRequest : notnull
{
    private readonly IEnumerable<IValidator<TRequest>> _validators;

    public ValidationBehavior(IEnumerable<IValidator<TRequest>> validators)
    {
        _validators = validators;
    }

    public async Task<TResponse> Handle(
        TRequest request,
        RequestHandlerDelegate<TResponse> next,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        // バリデータが存在しない場合は処理を継続
        if (!_validators.Any())
            return await next();

        // すべてのバリデータを実行
        var context = new ValidationContext<TRequest>(request);

        var validationResults = await Task.WhenAll(
            _validators.Select(v => v.ValidateAsync(context, cancellationToken)));

        // エラーを集約
        var failures = validationResults
            .SelectMany(r => r.Errors)
            .Where(f => f != null)
            .ToList();

        // エラーがあれば例外をスロー
        if (failures.Any())
            throw new ValidationException(failures);

        return await next();
    }
}

ValidationBehaviorは各ハンドラー実行前に自動的に動作し、有効なコマンドのみがビジネスロジックに到達するようにします。

Infrastructureレイヤー：技術的実装

InfrastructureレイヤーはDomainおよびApplicationで定義されたインターフェイスの具象実装を提供します。

Infrastructure/Persistence/AppDbContext.cscsharp
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using CleanArchitecture.Domain.Entities;

namespace CleanArchitecture.Infrastructure.Persistence;

public class AppDbContext : DbContext
{
    public AppDbContext(DbContextOptions<AppDbContext> options) : base(options)
    {
    }

    public DbSet<Order> Orders => Set<Order>();
    public DbSet<OrderItem> OrderItems => Set<OrderItem>();
    public DbSet<Product> Products => Set<Product>();

    protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
    {
        // アセンブリの構成を適用
        modelBuilder.ApplyConfigurationsFromAssembly(typeof(AppDbContext).Assembly);
    }
}
Infrastructure/Persistence/Configurations/OrderConfiguration.cscsharp
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.EntityFrameworkCore.Metadata.Builders;
using CleanArchitecture.Domain.Entities;

namespace CleanArchitecture.Infrastructure.Persistence.Configurations;

public class OrderConfiguration : IEntityTypeConfiguration<Order>
{
    public void Configure(EntityTypeBuilder<Order> builder)
    {
        // テーブルと主キー
        builder.ToTable("Orders");
        builder.HasKey(o => o.Id);

        // プロパティ
        builder.Property(o => o.CustomerEmail)
            .IsRequired()
            .HasMaxLength(256);

        builder.Property(o => o.Status)
            .IsRequired()
            .HasConversion<string>();  // 可読な文字列として保存

        // OrderItemsとのリレーション
        builder.HasMany(o => o.Items)
            .WithOne()
            .HasForeignKey(i => i.OrderId)
            .OnDelete(DeleteBehavior.Cascade);

        // メール検索のためのインデックス
        builder.HasIndex(o => o.CustomerEmail);

        // privateフィールド _items へのアクセス
        builder.Navigation(o => o.Items)
            .UsePropertyAccessMode(PropertyAccessMode.Field);
    }
}
Infrastructure/Repositories/OrderRepository.cscsharp
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using CleanArchitecture.Domain.Entities;
using CleanArchitecture.Domain.Interfaces;
using CleanArchitecture.Infrastructure.Persistence;

namespace CleanArchitecture.Infrastructure.Repositories;

public class OrderRepository : IOrderRepository
{
    private readonly AppDbContext _context;

    public OrderRepository(AppDbContext context)
    {
        _context = context;
    }

    public async Task<Order?> GetByIdAsync(
        Guid id,
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        return await _context.Orders
            .FirstOrDefaultAsync(o => o.Id == id, cancellationToken);
    }

    public async Task<Order?> GetByIdWithItemsAsync(
        Guid id,
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        // 明細をeagerで読み込み
        return await _context.Orders
            .Include(o => o.Items)
            .FirstOrDefaultAsync(o => o.Id == id, cancellationToken);
    }

    public async Task<IEnumerable<Order>> GetByCustomerEmailAsync(
        string email,
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        return await _context.Orders
            .Include(o => o.Items)
            .Where(o => o.CustomerEmail == email)
            .OrderByDescending(o => o.CreatedAt)
            .ToListAsync(cancellationToken);
    }

    public async Task AddAsync(
        Order order,
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        await _context.Orders.AddAsync(order, cancellationToken);
    }

    public Task UpdateAsync(
        Order order,
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        // EF Coreが自動的に変更を追跡
        _context.Orders.Update(order);
        return Task.CompletedTask;
    }

    public async Task DeleteAsync(
        Guid id,
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        await _context.Orders
            .Where(o => o.Id == id)
            .ExecuteDeleteAsync(cancellationToken);
    }
}
Leaky Abstractionsに注意

リポジトリはIQueryableを直接公開すべきではありません。それを行うと上位レイヤーにEF Coreへの依存が発生します。明確なパラメータを持つ専用メソッドを優先してください。

Unit of Workの実装

Infrastructure/Persistence/UnitOfWork.cscsharp
using Microsoft.EntityFrameworkCore.Storage;
using CleanArchitecture.Domain.Interfaces;
using CleanArchitecture.Infrastructure.Repositories;

namespace CleanArchitecture.Infrastructure.Persistence;

public class UnitOfWork : IUnitOfWork
{
    private readonly AppDbContext _context;
    private IDbContextTransaction? _transaction;

    // リポジトリの遅延ロード
    private IOrderRepository? _orderRepository;
    private IProductRepository? _productRepository;

    public UnitOfWork(AppDbContext context)
    {
        _context = context;
    }

    // オンデマンド生成（lazy initialization）
    public IOrderRepository Orders =>
        _orderRepository ??= new OrderRepository(_context);

    public IProductRepository Products =>
        _productRepository ??= new ProductRepository(_context);

    public async Task<int> SaveChangesAsync(
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        return await _context.SaveChangesAsync(cancellationToken);
    }

    public async Task BeginTransactionAsync(
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        _transaction = await _context.Database
            .BeginTransactionAsync(cancellationToken);
    }

    public async Task CommitTransactionAsync(
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        if (_transaction == null)
            throw new InvalidOperationException("アクティブなトランザクションがありません。");

        await _transaction.CommitAsync(cancellationToken);
        await _transaction.DisposeAsync();
        _transaction = null;
    }

    public async Task RollbackTransactionAsync(
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        if (_transaction == null)
            throw new InvalidOperationException("アクティブなトランザクションがありません。");

        await _transaction.RollbackAsync(cancellationToken);
        await _transaction.DisposeAsync();
        _transaction = null;
    }

    public void Dispose()
    {
        _transaction?.Dispose();
        _context.Dispose();
    }
}

Dependency Injectionの構成

サービス登録は各レイヤーの拡張メソッドで行い、Program.csで統合します。

Infrastructure/DependencyInjection.cscsharp
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using CleanArchitecture.Domain.Interfaces;
using CleanArchitecture.Infrastructure.Persistence;
using CleanArchitecture.Infrastructure.Repositories;

namespace CleanArchitecture.Infrastructure;

public static class DependencyInjection
{
    public static IServiceCollection AddInfrastructure(
        this IServiceCollection services,
        IConfiguration configuration)
    {
        // Entity Frameworkの構成
        services.AddDbContext<AppDbContext>(options =>
            options.UseSqlServer(
                configuration.GetConnectionString("DefaultConnection"),
                b => b.MigrationsAssembly(typeof(AppDbContext).Assembly.FullName)));

        // Unit of Workの登録（Scoped）
        services.AddScoped<IUnitOfWork, UnitOfWork>();

        // 必要に応じて個別のリポジトリ
        services.AddScoped<IOrderRepository, OrderRepository>();
        services.AddScoped<IProductRepository, ProductRepository>();

        return services;
    }
}
Application/DependencyInjection.cscsharp
using FluentValidation;
using MediatR;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using CleanArchitecture.Application.Common.Behaviors;

namespace CleanArchitecture.Application;

public static class DependencyInjection
{
    public static IServiceCollection AddApplication(this IServiceCollection services)
    {
        var assembly = typeof(DependencyInjection).Assembly;

        // ハンドラーとあわせてMediatRを登録
        services.AddMediatR(cfg => cfg.RegisterServicesFromAssembly(assembly));

        // FluentValidationのバリデータを登録
        services.AddValidatorsFromAssembly(assembly);

        // パイプラインビヘイビア（実行順序が重要）
        services.AddTransient(typeof(IPipelineBehavior<,>), typeof(ValidationBehavior<,>));

        return services;
    }
}
Api/Program.cscsharp
using CleanArchitecture.Application;
using CleanArchitecture.Infrastructure;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// レイヤーを登録
builder.Services.AddApplication();
builder.Services.AddInfrastructure(builder.Configuration);

// API構成
builder.Services.AddControllers();
builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
builder.Services.AddSwaggerGen();

var app = builder.Build();

if (app.Environment.IsDevelopment())
{
    app.UseSwagger();
    app.UseSwaggerUI();
}

app.UseHttpsRedirection();
app.UseAuthorization();
app.MapControllers();

app.Run();

Presentationレイヤー：APIコントローラー

コントローラーはMediatRに作業を委譲する単純なアダプタです。

Api/Controllers/OrdersController.cscsharp
using MediatR;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using CleanArchitecture.Application.Orders.Commands;
using CleanArchitecture.Application.Orders.Queries;

namespace CleanArchitecture.Api.Controllers;

[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class OrdersController : ControllerBase
{
    private readonly IMediator _mediator;

    public OrdersController(IMediator mediator)
    {
        _mediator = mediator;
    }

    [HttpPost]
    [ProducesResponseType(typeof(Guid), StatusCodes.Status201Created)]
    [ProducesResponseType(StatusCodes.Status400BadRequest)]
    public async Task<IActionResult> Create(
        [FromBody] CreateOrderCommand command,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        // 全面的にMediatRへ委譲
        var orderId = await _mediator.Send(command, cancellationToken);

        return CreatedAtAction(
            nameof(GetById),
            new { id = orderId },
            orderId);
    }

    [HttpGet("{id:guid}")]
    [ProducesResponseType(typeof(OrderDto), StatusCodes.Status200OK)]
    [ProducesResponseType(StatusCodes.Status404NotFound)]
    public async Task<IActionResult> GetById(
        Guid id,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        var order = await _mediator.Send(
            new GetOrderByIdQuery(id),
            cancellationToken);

        if (order == null)
            return NotFound();

        return Ok(order);
    }

    [HttpPost("{id:guid}/confirm")]
    [ProducesResponseType(StatusCodes.Status204NoContent)]
    [ProducesResponseType(StatusCodes.Status404NotFound)]
    public async Task<IActionResult> Confirm(
        Guid id,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        await _mediator.Send(new ConfirmOrderCommand(id), cancellationToken);
        return NoContent();
    }

    [HttpPost("{id:guid}/ship")]
    [ProducesResponseType(StatusCodes.Status204NoContent)]
    [ProducesResponseType(StatusCodes.Status404NotFound)]
    public async Task<IActionResult> Ship(
        Guid id,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        await _mediator.Send(new ShipOrderCommand(id), cancellationToken);
        return NoContent();
    }
}

コントローラーは薄く保たれ、ビジネスロジックを含まず、HTTPマッピングのみを担います。

Applicationレイヤーの単体テスト

Clean Architectureは依存関係の隔離により単体テストを容易にします。

Tests/Application/CreateOrderCommandHandlerTests.cscsharp
using Moq;
using Xunit;
using CleanArchitecture.Application.Orders.Commands;
using CleanArchitecture.Domain.Entities;
using CleanArchitecture.Domain.Interfaces;

namespace CleanArchitecture.Tests.Application;

public class CreateOrderCommandHandlerTests
{
    private readonly Mock<IUnitOfWork> _unitOfWorkMock;
    private readonly CreateOrderCommandHandler _handler;

    public CreateOrderCommandHandlerTests()
    {
        _unitOfWorkMock = new Mock<IUnitOfWork>();
        _handler = new CreateOrderCommandHandler(_unitOfWorkMock.Object);
    }

    [Fact]
    public async Task Handle_ValidCommand_CreatesOrderAndReturnsId()
    {
        // Arrange
        var product = new Product { Id = Guid.NewGuid(), Name = "Test", Price = 100 };

        _unitOfWorkMock.Setup(x => x.Products.GetByIdAsync(
            It.IsAny<Guid>(),
            It.IsAny<CancellationToken>()))
            .ReturnsAsync(product);

        _unitOfWorkMock.Setup(x => x.Orders.AddAsync(
            It.IsAny<Order>(),
            It.IsAny<CancellationToken>()))
            .Returns(Task.CompletedTask);

        _unitOfWorkMock.Setup(x => x.SaveChangesAsync(It.IsAny<CancellationToken>()))
            .ReturnsAsync(1);

        var command = new CreateOrderCommand(
            CustomerEmail: "test@example.com",
            Items: new List<OrderItemDto>
            {
                new(ProductId: product.Id, Quantity: 2)
            });

        // Act
        var result = await _handler.Handle(command, CancellationToken.None);

        // Assert
        Assert.NotEqual(Guid.Empty, result);
        _unitOfWorkMock.Verify(x => x.Orders.AddAsync(
            It.Is<Order>(o => o.CustomerEmail == "test@example.com"),
            It.IsAny<CancellationToken>()), Times.Once);
        _unitOfWorkMock.Verify(x => x.SaveChangesAsync(
            It.IsAny<CancellationToken>()), Times.Once);
    }

    [Fact]
    public async Task Handle_ProductNotFound_ThrowsNotFoundException()
    {
        // Arrange
        _unitOfWorkMock.Setup(x => x.Products.GetByIdAsync(
            It.IsAny<Guid>(),
            It.IsAny<CancellationToken>()))
            .ReturnsAsync((Product?)null);

        var command = new CreateOrderCommand(
            CustomerEmail: "test@example.com",
            Items: new List<OrderItemDto>
            {
                new(ProductId: Guid.NewGuid(), Quantity: 1)
            });

        // Act & Assert
        await Assert.ThrowsAsync<NotFoundException>(
            () => _handler.Handle(command, CancellationToken.None));
    }
}

Moqのモックによりハンドラーをその依存関係から隔離し、オーケストレーションロジックのみをテストできます。

まとめ

.NETによるClean Architectureはエンタープライズアプリケーションに堅牢な構造を提供します。Domain、Application、Infrastructure、Presentationの各レイヤー間で責務を厳格に分離することで、長期にわたって保守可能でテスト可能なコードが保証されます。

Clean Architecture .NETチェックリスト

  • ✅ 外部依存のない隔離されたDomain
  • ✅ ビジネスロジックをカプセル化したエンティティ
  • ✅ Domainに置かれたリポジトリインターフェイス
  • ✅ Commands/Queries（CQRS）によるユースケース
  • ✅ FluentValidationとPipeline Behaviorsによる検証
  • ✅ Domainインターフェイスを実装するInfrastructure
  • ✅ MediatRに委譲する薄いコントローラー
  • ✅ モックで隔離された単体テスト

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このアーキテクチャへの初期投資は、中規模から大規模のプロジェクトで早期に回収されます。技術要件の変更（データベース移行、フレームワーク変更）は外側のレイヤーにのみ影響し、ビジネスコアはそのまま保たれます。

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#dotnet
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