6-1. 実務レベルのコード品質とアーキテクチャ設計

SOLID原則に基づいた設計

ソフトウェアの変更・拡張に強いコードを記述するための5つの基本原則です。

S – 単一責任の原則（Single Responsibility）: 1つのクラスは1つの役割のみを持つ。
O – 開放閉鎖の原則（Open/Closed）: 拡張に対して開いており、修正に対して閉じている。
L – リスコフの置換原則（Liskov Substitution）: 派生型はその基本型と置換可能でなければならない。
I – インターフェース分離の原則（Interface Segregation）: クライアントが使用しないメソッドへの依存を強要しない。
D – 依存性逆転の原則（Dependency Inversion）: 上位モジュールは下位モジュールに依存せず、抽象（abcモジュールなど）に依存する。

デザインパターン（Strategyパターンの実践）

Pythonのファーストクラスオブジェクト特性を活かしたStrategyパターンの例です。アルゴリズムを動的に切り替え可能にします。

Python

from abc import ABC, abstractmethod

# 抽象基底クラス (Interface)
class PaymentStrategy(ABC):
    @abstractmethod
    def pay(self, amount: int) -> bool:
        pass

# 具体的な戦略1: クレジットカード決済
class CreditCardPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount: int) -> bool:
        print(f"CreditCardで {amount} 円決済しました。")
        return True

# 具体的な戦略2: PayPay決済
class PayPayPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount: int) -> bool:
        print(f"PayPayで {amount} 円決済しました。")
        return True

# コンテキスト（利用側）
class PaymentService:
    def __init__(self, strategy: PaymentStrategy):
        self._strategy = strategy

    def execute_payment(self, amount: int):
        return self._strategy.pay(amount)

レイヤードアーキテクチャの分離

関心の分離（Separation of Concerns）を適用し、フレームワークやDBの変更がビジネスロジックに影響を与えない構造を作ります。

Presentation Layer (api/): APIエンドポイント、リクエスト/レスポンス制御（FastAPI等）。
Domain Layer (domain/): ビジネスルール・エンティティ（外部依存を持たない純粋なPythonコード）。
Infrastructure Layer (infrastructure/): データベース操作（SQLAlchemy等）、外部APIクライアント。