Railsアプリで学ぶデザインパターン - Value Object (1/7)

はじめに

本記事では fit_patterns (githubリポジトリ) を元に、デザインパターンを学習していく。

ブランチ構成

• main
  • あえてアンチパターンを実装
• feature/01~15
  • 個別のデザインパターンでリファクタリング
• refactor-example
  • デザインパターンによるリファクタリング完成版

プロジェクト(fit_patterns)概要

体重、ワークアウトを記録するフィットネス管理アプリ
下記のユースケースに沿ってデザインパターンを実装する事で、実践的なパターンを学習する。
(よくあるサンプルコードは抽象的すぎて「分かったが、結局どこで使うの？」とイメージが湧きにくい...)

[データ登録]
↓
[レポート生成]
↓
[通知]
↓
[保存]
↓
[監査ログ]

技術スタック

項目	バージョン
Ruby	3.2.7
Rails	8.0.x
DB	PostgreSQL 16 (Docker)
認証	Devise
UI コンポーネント	ViewComponent
テスト	RSpec / FactoryBot / shoulda-matchers

対象読者

• Railsのコードを読める方
  (Rails特有のクラス等の説明は対象外)

扱うパターン一覧

アンチパターン

問題を生みやすい悪い設計・実装のパターン

デザインパターン

再利用可能な良い設計パターン。
この記事シリーズでは、以下の15パターンを7本の記事で解説します。

記事	何を解決するか
記事1: Value Object	ロジックの分散
記事2: Validator Object + Form Object	インラインバリデーション
記事3: Query Object + Service Object	インラインクエリ・集計ロジック
記事4: Adapter + ActiveJob + Pub/Sub	通知のハードコード・同期処理
記事5: Workflow + Command	ファットコントローラ・トランザクション管理
記事6: Policy Object + Concern + Callback	認可・共通スコープ・監査ログ
記事7: Presenter + ViewComponent	モデルへの表示ロジック混入

Value Object パターン

対応PR: PR1: Value Object パターン導入

概要

Value Object は、値そのものを表す不変（immutable）なオブジェクトです。
Integer や String と同様に、「同じ値であれば同じオブジェクトとして扱う」という考え方を
ドメイン固有の概念に適用します。

このリファクタリングでは、レポートに登場する4つのドメイン値を専用クラスに切り出します。

クラス	表す値	単位変換
Period	期間（開始日〜終了日）	日数計算、範囲チェック
BodyWeight	体重	グラム → kg
BodyFatRate	体脂肪率	basisPoints → %
Calories	カロリー	—

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問題：アンチパターン

main ブランチのコントローラを見ると、単位変換とフォーマット処理が散在しています。

# app/controllers/weekly_reports_controller.rb (main ブランチ)

# インライン 集計
avg_weight_g = if weight_entries.any?
  (weight_entries.sum(:weight_g) / weight_entries.count.to_f).round
end

さらにモデルにも表示メソッドが直書きされています。

# app/models/weekly_report.rb (main ブランチ)

def formatted_weight
  avg_weight_g ? "#{avg_weight_g / 1000.0} kg" : "データなし"
end

def formatted_fat
  avg_body_fat_bp ? "#{avg_body_fat_bp / 100.0}%" : "データなし"
end

問題点

1. 知識の分散: / 1000.0 という「グラム→kg変換」の知識があちこちに書かれる
2. 等値比較が難しい: プリミティブな数値では「この体重は同じか」を意味的に比較できない
3. テストしにくい: 変換ロジックのテストにモデル全体が必要になる

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解決策：Value Object の導入

# app/value_objects/body_weight.rb

class BodyWeight
  attr_reader :grams

  def initialize(grams)
    @grams = grams
    freeze  # 不変性を保証
  end

  def to_kg
    grams / 1000.0
  end

  def formatted
    "#{to_kg} kg"
  end

  def ==(other)
    other.is_a?(BodyWeight) && grams == other.grams
  end
end

# app/value_objects/body_fat_rate.rb

class BodyFatRate
  attr_reader :basis_points

  def initialize(basis_points)
    @basis_points = basis_points
    freeze
  end

  def to_percent
    basis_points / 100.0
  end

  def formatted
    "#{to_percent}%"
  end

  def ==(other)
    other.is_a?(BodyFatRate) && basis_points == other.basis_points
  end
end

# app/value_objects/period.rb

class Period
  attr_reader :start_date, :end_date

  def initialize(start_date:, end_date:)
    @start_date = start_date
    @end_date = end_date
    freeze
  end

  def self.current_week
    new(start_date: Date.current.beginning_of_week, end_date: Date.current.end_of_week)
  end

  def days
    (end_date - start_date).to_i + 1
  end

  def covers?(date)
    to_range.cover?(date)
  end

  def to_range
    start_date..end_date
  end

  def ==(other)
    other.is_a?(Period) && start_date == other.start_date && end_date == other.end_date
  end
end

# app/value_objects/calories.rb

class Calories
  attr_reader :kcal

  def initialize(kcal)
    @kcal = kcal
    freeze
  end

  def formatted
    "#{kcal} kcal"
  end

  def +(other)
    Calories.new(kcal + other.kcal)
  end

  def ==(other)
    other.is_a?(Calories) && kcal == other.kcal
  end
end

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Before / After 比較

単位変換

# Before: コントローラやモデルに直書き
avg_weight_g / 1000.0          # どこでも書かれる
avg_body_fat_bp / 100.0        # 知識が分散

# After: 値オブジェクトにカプセル化
weight = BodyWeight.new(70_000)
weight.to_kg      # => 70.0
weight.formatted  # => "70.0 kg"

等値比較

# Before: プリミティブな比較（意味が不明確）
report.avg_weight_g == 70_000

# After: 値ベースの意味ある比較
BodyWeight.new(70_000) == BodyWeight.new(70_000)  # => true
BodyWeight.new(70_000) == BodyWeight.new(60_000)  # => false

期間の表現

# Before: 2つの Date をバラバラに渡す
def create_report(period_start, period_end)
  (period_end - period_start).to_i  # 計算が散在
end

# After: Period オブジェクトにまとめる
period = Period.new(start_date: Date.new(2024, 1, 1), end_date: Date.new(2024, 1, 7))
period.days      # => 7
period.covers?(Date.new(2024, 1, 3))  # => true

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まとめ

Value Object の3つの特徴

1. 不変性（Immutability）: freeze によりオブジェクト生成後の変更を禁止
2. 値ベースの等値性: オブジェクトのIDではなく、値が同じなら等しい
3. ドメイン知識のカプセル化: 単位変換・フォーマット・計算を一か所に集約

使いどころ

• 単位を持つ数値（重さ、長さ、金額、温度）
• 複数の属性をまとめて扱いたい概念（住所、期間、座標）
• 変更されることのないドメインの値