Go言語の依存性逆転原則（DI）の基本と実装例をやさしく解説！初心者向けアーキテクチャ入門

Go言語の依存性逆転原則（DI）の基本と実装例

先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「Go言語でアプリを作るとき、設計ってどう考えればいいんですか？」

先生

「Go言語では、依存性逆転原則やDIという考え方を使うと、保守しやすい設計ができます。」

生徒

「依存性逆転原則ってむずかしそうです。初心者でもわかりますか？」

先生

「大丈夫です。身近なたとえを使いながら、Go言語のコード例つきで説明します。」

1. 依存性逆転原則とは何か

Go言語のアーキテクチャ設計で重要な考え方の一つが依存性逆転原則です。依存とは、ある機能が別の機能に頼っている状態をいいます。たとえば、注文処理がデータベースに直接つながっている状態です。

依存性逆転原則では、具体的な処理に直接つながるのではなく、抽象という共通の約束を間にはさみます。抽象とは、細かい実装を決めないで、やることだけを決めた設計図のようなものです。

これにより、上の層の処理が下の層の細かい実装に振り回されなくなります。Go言語ではこの抽象をインターフェースで表現します。

2. DIとは何か

DIは依存性注入と呼ばれます。注入とは、外から渡すという意味です。自分で必要な部品を作るのではなく、外から受け取る設計にします。

たとえば電化製品に電池を入れる場面を考えます。本体の中で電池を作るのではなく、外から電池を入れます。これが依存性注入のイメージです。

Go言語では、構造体にインターフェース型のフィールドを持たせ、外から実装を渡すことでDIを実現します。これによりテストや差し替えが簡単になります。

3. 依存している悪い例

まずは依存が強いコード例を見てみます。サービスが直接具体的な構造体を使っています。


package main

import "fmt"

type MySQL struct{}

func (m MySQL) Save(data string) {
    fmt.Println("MySQLに保存:", data)
}

type UserService struct {
    db MySQL
}

func (u UserService) Register(name string) {
    u.db.Save(name)
}

func main() {
    service := UserService{db: MySQL{}}
    service.Register("Taro")
}

この設計では、UserServiceがMySQLに強く依存しています。別のデータベースに変更するとき、コードを大きく書き換える必要があります。

4. インターフェースで抽象化する

次に、Go言語のインターフェースを使って抽象化します。インターフェースは、どんな処理を持つかだけを決める型です。


package main

import "fmt"

type Database interface {
    Save(data string)
}

type MySQL struct{}

func (m MySQL) Save(data string) {
    fmt.Println("MySQLに保存:", data)
}

ここではDatabaseというインターフェースを定義しました。Saveという動きを持つことだけを約束しています。具体的にどう保存するかは決めていません。

5. DIを使った実装例

それでは依存性逆転原則に沿ってUserServiceを修正します。


type UserService struct {
    db Database
}

func (u UserService) Register(name string) {
    u.db.Save(name)
}

func main() {
    mysql := MySQL{}
    service := UserService{db: mysql}
    service.Register("Hanako")
}

このコードではUserServiceはDatabaseに依存しています。MySQLという具体的な実装には依存していません。これが依存性逆転原則の基本です。

main関数で具体的な実装を渡しています。このように外から渡す形がDIです。

6. 別の実装へ簡単に差し替える

Go言語の設計が正しくできていると、別の実装へ簡単に変更できます。たとえばテスト用の保存処理を作ります。


type MockDB struct{}

func (m MockDB) Save(data string) {
    fmt.Println("テスト用保存:", data)
}

func main() {
    mock := MockDB{}
    service := UserService{db: mock}
    service.Register("Jiro")
}

実行結果は次のようになります。