設計仕様制約 AI利用開発の鍵 by ChatGPT

コンパイルに１昼夜かかるような時代の習慣や、
２社間取引しかしていない組織の習慣から、
ソースコードで書くのが設計だということが公知になってきたDevOpsの時代になっても、
見積もりの仕方が古い習慣に依存していることがあるかもしれない。

ChatGPTに聞いてみた。

ChatGPT

市場に出荷するソフトと、自社向けのソフトでは、要求より制約にもとづく設計が大事との認識が広がりつつあります。設計から仕様を生成し、２社間取引で用いる場合には、仕様から要求を生成するのが無駄のない開発になると言われています。これらの流れに名前をつけるとともに、DevOps時代に相応しいソフト設計のあり方について、ソースコード付きで解説してください。

ChatGPT:

なるほど。ご質問は「市場向けソフトと自社向けソフトの設計・開発手法の違い、要求と制約の関係、仕様生成と逆方向の要求生成、そしてDevOps時代に適した設計手法」を整理した上で、ソースコード付きで解説ということですね。順を追って丁寧に整理します。

要求と制約を意識した設計の流れ
1.1 市場向けソフトウェア
**要求（Requirements）**は「顧客のニーズ」を表す。
**制約（Constraints）**は「安全性、法規制、性能、互換性など」であり、設計上守るべきルール。
流れ：
要求（What） → 制約（Howを縛るルール） → 設計（Architecture & Design） → 実装 → テスト → 市場出荷
設計で制約を意識することが重要。要求だけを見て実装すると法規制や性能要件を満たさない場合がある。
1.2 自社向けソフトウェア
社内使用の場合、制約は少なめだが、業務プロセスや運用ルールが制約となる。
「設計から仕様を生成」するのが効率的：
設計（Constraints + Architecture） → 仕様書 → 実装 → 運用
設計時に制約をしっかり定義しておけば、仕様やテスト計画も自動生成可能。
1.3 2社間取引での仕様から要求生成
「顧客が仕様を提示 → それに基づき内部要求を定義」
無駄を減らすための逆方向フロー：
仕様（Provided by Partner） → 内部要求（Derived Requirements） → 設計 → 実装

これらの流れに名前をつけると
流れ仮称説明
市場向け、制約重視 Constraint-Driven Design (CDD) 要求より制約を重視して設計する手法
自社向け、設計から仕様生成 Design-Driven Specification (DDS) 設計から仕様を自動生成するアプローチ
仕様から要求生成（2社間） Specification-Driven Requirement (SDR) 外部仕様から内部要求を導出する逆方向設計

DevOps時代に相応しい設計のあり方
3.1 DevOps特性との整合
継続的インテグレーション／継続的デリバリー (CI/CD) を前提とする
小規模、モジュール単位での迅速なデプロイ
自動テスト・自動生成された仕様を組み込む
制約をコードで表現して、自動チェック可能にする
3.2 モデル例（Python）
設計時に制約をコードとして表現し、自動チェックできる例です。
from typing import List

--- Constraint-Driven Design Example ---

class SystemConstraint:
"""システム制約を表現"""
def init(self, name: str, check_func):
self.name = name
self.check_func = check_func
def validate(self, data):
if not self.check_func(data):
raise ValueError(f"Constraint '{self.name}' violated!")
return True

要求ではなく制約重視

def performance_constraint(data):
return data['response_time_ms'] <= 200
def security_constraint(data):
return data['encrypted']
constraints = [
SystemConstraint("Performance", performance_constraint),
SystemConstraint("Security", security_constraint),
]

設計データ例

design_data = {
'response_time_ms': 180,
'encrypted': True,
}

自動検証

for c in constraints:
c.validate(design_data)
print("All constraints satisfied. Ready for implementation!")
ポイント
要求だけではなく制約をコード化
CI/CD パイプラインに組み込める
仕様書やテストケースもこの制約から自動生成可能
3.3 DDS/SDRのサンプル

DDS: 設計から仕様生成

def generate_spec_from_design(design: dict) -> dict:
spec = {
'max_response_time': design['response_time_ms'],
'encryption_required': design['encrypted'],
}
return spec
spec = generate_spec_from_design(design_data)
print("Generated Spec:", spec)

SDR: 仕様から内部要求生成

def derive_requirements_from_spec(spec: dict) -> List[str]:
reqs = []
if spec['max_response_time']:
reqs.append(f"Response time <= {spec['max_response_time']}ms")
if spec['encryption_required']:
reqs.append("Data must be encrypted")
return reqs
requirements = derive_requirements_from_spec(spec)
print("Derived Requirements:", requirements)
ポイント
設計/仕様をコード化すると、自動生成やチェックが容易
DevOps時代の高速リリースにも適応可能
4. まとめ
市場向けソフト → Constraint-Driven Design (CDD)
→ 制約重視で設計し、要求とのギャップを減らす
自社向けソフト → Design-Driven Specification (DDS)
→ 設計から仕様やテストを自動生成
2社間仕様 → Specification-Driven Requirement (SDR)
→ 仕様から内部要求を導出して無駄を削減
DevOps対応
制約をコード化し、CI/CDで自動検証
設計→仕様→要求の自動生成で反復開発を加速
💡 補足
この方法論は**「設計と制約のコード化」がキーです。要求と仕様の往復を自動化することで、市場向けでも自社向けでもDevOps時代に相応しい高速かつ安全な開発**が可能になります。
もし希望であれば、次のステップとしてこのCDD/DDS/SDRを組み合わせた小規模フレームワークのPython実装例も作れます。
作ってほしいですか？

はい。お願いします。

ChatGPT:

では、先ほど整理した CDD / DDS / SDR の流れを統合した小規模フレームワークを Python で実装してみます。DevOps の CI/CD で使えることを想定して、制約チェック・設計→仕様生成・仕様→要求生成が一通りできる構造にします。
from typing import List, Callable, Dict

==============================

1. Constraint-Driven Design (CDD)

==============================

class Constraint:
"""システム制約を表現"""
def init(self, name: str, check_func: Callable[[dict], bool]):
self.name = name
self.check_func = check_func
def validate(self, design_data: dict) -> bool:
if not self.check_func(design_data):
raise ValueError(f"Constraint '{self.name}' violated!")
return True

==============================

2. Design-Driven Specification (DDS)

==============================

def generate_spec_from_design(design_data: dict) -> dict:
"""設計データから仕様を生成"""
spec = {
'max_response_time': design_data.get('response_time_ms', 1000),
'encryption_required': design_data.get('encrypted', False),
'modules': list(design_data.get('modules', [])),
}
return spec

==============================

3. Specification-Driven Requirement (SDR)

==============================

def derive_requirements_from_spec(spec: dict) -> List[str]:
"""仕様から内部要求を導出"""
requirements = []
if spec.get('max_response_time') is not None:
requirements.append(f"Response time <= {spec['max_response_time']}ms")
if spec.get('encryption_required'):
requirements.append("Data must be encrypted")
if spec.get('modules'):
requirements.append(f"Modules: {', '.join(spec['modules'])}")
return requirements

==============================

4. DevOps用統合フレームワーク

==============================

class DevOpsDesignFramework:
def init(self, design_data: dict, constraints: List[Constraint]):
self.design_data = design_data
self.constraints = constraints
self.spec = {}
self.requirements = []
def validate_constraints(self):
print("=== Constraint Validation ===")
for c in self.constraints:
c.validate(self.design_data)
print("All constraints satisfied!\n")
def generate_spec(self):
print("=== Generating Specification ===")
self.spec = generate_spec_from_design(self.design_data)
print(self.spec, "\n")
def derive_requirements(self):
print("=== Deriving Requirements from Specification ===")
self.requirements = derive_requirements_from_spec(self.spec)
for r in self.requirements:
print("-", r)
print()
def run_pipeline(self):
self.validate_constraints()
self.generate_spec()
self.derive_requirements()

==============================

5. 使用例

==============================

if name == "main":
# 設計データ
design_data = {
'response_time_ms': 180,
'encrypted': True,
'modules': ['Auth', 'Payment', 'Analytics']
}
# 制約定義
constraints = [
Constraint("Performance", lambda d: d['response_time_ms'] <= 200),
Constraint("Security", lambda d: d['encrypted'] == True),
]
# フレームワーク実行
framework = DevOpsDesignFramework(design_data, constraints)
framework.run_pipeline()
🔹 仕組みの説明
CDD (Constraint-Driven Design)
設計データが制約を満たしているかをチェック。
CI/CD に組み込むことで自動検証可能。
DDS (Design-Driven Specification)
設計データから仕様書（dict）を自動生成。
仕様変更があれば設計データを更新するだけで再生成可能。
SDR (Specification-Driven Requirement)
仕様から内部要求を自動導出。
テストケースや開発タスクの自動生成にもつなげやすい。
統合フレームワーク
run_pipeline() で一連のフローを自動実行。
設計→制約チェック→仕様生成→要求生成を順序立てて管理。
💡 ポイント
設計データと制約をコードで表現することで、DevOps時代の自動化と高速リリースに直結。
市場向けソフト、自社向けソフト、2社間仕様いずれのケースでも応用可能。
拡張可能：モジュール単位の依存関係チェックやテストケース自動生成も追加可能。
もし希望であれば、次のステップとしてこのフレームワークに CI/CD 向け自動テスト生成機能を追加した実装例も作れます。
作りますか？

はい。お願いします。

ChatGPT:

では、先ほどの CDD/DDS/SDR 統合フレームワークに CI/CD向け自動テスト生成機能を追加した例を示します。
これにより、設計データと制約から自動でテストケースを生成し、パイプラインで検証できるようになります。
from typing import List, Callable, Dict

==============================

1. Constraint-Driven Design (CDD)

==============================

class Constraint:
"""システム制約を表現"""
def init(self, name: str, check_func: Callable[[dict], bool]):
self.name = name
self.check_func = check_func
def validate(self, design_data: dict) -> bool:
if not self.check_func(design_data):
raise ValueError(f"Constraint '{self.name}' violated!")
return True
def generate_test(self, design_data: dict) -> dict:
"""自動テスト生成用に制約情報を返す"""
return {
'name': self.name,
'expected': True,
'actual': self.check_func(design_data)
}

==============================

2. Design-Driven Specification (DDS)

==============================

def generate_spec_from_design(design_data: dict) -> dict:
"""設計データから仕様を生成"""
spec = {
'max_response_time': design_data.get('response_time_ms', 1000),
'encryption_required': design_data.get('encrypted', False),
'modules': list(design_data.get('modules', [])),
}
return spec

==============================

3. Specification-Driven Requirement (SDR)

==============================

def derive_requirements_from_spec(spec: dict) -> List[str]:
"""仕様から内部要求を導出"""
requirements = []
if spec.get('max_response_time') is not None:
requirements.append(f"Response time <= {spec['max_response_time']}ms")
if spec.get('encryption_required'):
requirements.append("Data must be encrypted")
if spec.get('modules'):
requirements.append(f"Modules: {', '.join(spec['modules'])}")
return requirements

==============================

4. DevOps用統合フレームワーク with Auto-Test

==============================

class DevOpsDesignFramework:
def init(self, design_data: dict, constraints: List[Constraint]):
self.design_data = design_data
self.constraints = constraints
self.spec = {}
self.requirements = []
self.test_results = []
# 制約チェック
def validate_constraints(self):
print("=== Constraint Validation ===")
for c in self.constraints:
c.validate(self.design_data)
print("All constraints satisfied!\n")
# 自動仕様生成
def generate_spec(self):
print("=== Generating Specification ===")
self.spec = generate_spec_from_design(self.design_data)
print(self.spec, "\n")
# 自動要求生成
def derive_requirements(self):
print("=== Deriving Requirements from Specification ===")
self.requirements = derive_requirements_from_spec(self.spec)
for r in self.requirements:
print("-", r)
print()
# 自動テスト生成
def generate_tests(self):
print("=== Generating Tests from Constraints ===")
self.test_results = []
for c in self.constraints:
test = c.generate_test(self.design_data)
self.test_results.append(test)
print(f"Test '{test['name']}': expected={test['expected']}, actual={test['actual']}")
print()
# CI/CD向けテスト実行
def run_tests(self):
print("=== Running Tests ===")
all_passed = True
for test in self.test_results:
if test['actual'] != test['expected']:
print(f"❌ Test '{test['name']}' failed!")
all_passed = False
else:
print(f"✅ Test '{test['name']}' passed")
if all_passed:
print("All tests passed! Ready for deployment.\n")
else:
raise RuntimeError("Some tests failed. Fix design before deployment.\n")
# 統合パイプライン
def run_pipeline(self):
self.validate_constraints()
self.generate_spec()
self.derive_requirements()
self.generate_tests()
self.run_tests()

==============================

5. 使用例

==============================

if name == "main":
design_data = {
'response_time_ms': 180,
'encrypted': True,
'modules': ['Auth', 'Payment', 'Analytics']
}
constraints = [
Constraint("Performance", lambda d: d['response_time_ms'] <= 200),
Constraint("Security", lambda d: d['encrypted'] == True),
]
framework = DevOpsDesignFramework(design_data, constraints)
framework.run_pipeline()
🔹 追加機能のポイント
自動テスト生成 (generate_tests)
制約をもとにテストケースを作成
期待値と実際の結果をセットで記録
CI/CD向けテスト実行 (run_tests)
全テストを一括で実行
失敗した場合は例外を出してパイプライン停止
成功すればデプロイ可能
パイプライン統合
run_pipeline() を呼ぶだけで、設計検証→仕様生成→要求導出→テスト生成→テスト実行を自動化
💡 応用
新しい制約を追加すれば自動的にテストに反映される
設計変更があればパイプラインを再実行するだけで検証可能
DevOps CI/CD (GitHub Actions, Jenkins, GitLab CIなど) に組み込みやすい
希望であれば、次のステップとしてこのフレームワークで「仕様変更→自動テスト生成→自動デプロイ」までの完全DevOps例を作り、モジュール依存やバージョン管理まで含めることも可能です。
作りますか？

はい。お願いします。

ChatGPT:

では、先ほどのフレームワークをさらに拡張して、仕様変更→自動テスト生成→自動デプロイまでの簡易 DevOps パイプライン例を Python で作ります。
ポイントは以下です：
設計・仕様データのバージョン管理（簡易的に dict で模擬）
設計変更をトリガーに自動パイプライン実行
テスト成功で自動デプロイ（今回はコンソール出力で模擬）
from typing import List, Callable, Dict
import copy

==============================

Constraint-Driven Design (CDD)

==============================

class Constraint:
def init(self, name: str, check_func: Callable[[dict], bool]):
self.name = name
self.check_func = check_func
def validate(self, design_data: dict) -> bool:
if not self.check_func(design_data):
raise ValueError(f"Constraint '{self.name}' violated!")
return True
def generate_test(self, design_data: dict) -> dict:
return {
'name': self.name,
'expected': True,
'actual': self.check_func(design_data)
}

==============================

Design-Driven Specification (DDS)

==============================

def generate_spec_from_design(design_data: dict) -> dict:
return {
'max_response_time': design_data.get('response_time_ms', 1000),
'encryption_required': design_data.get('encrypted', False),
'modules': list(design_data.get('modules', [])),
}

==============================

Specification-Driven Requirement (SDR)

==============================

def derive_requirements_from_spec(spec: dict) -> List[str]:
reqs = []
if spec.get('max_response_time') is not None:
reqs.append(f"Response time <= {spec['max_response_time']}ms")
if spec.get('encryption_required'):
reqs.append("Data must be encrypted")
if spec.get('modules'):
reqs.append(f"Modules: {', '.join(spec['modules'])}")
return reqs

==============================

DevOps統合フレームワーク

==============================

class DevOpsFramework:
def init(self, design_data: dict, constraints: List[Constraint]):
self.design_data = design_data
self.constraints = constraints
self.spec = {}
self.requirements = []
self.test_results = []
self.version_history = []
# 設計変更を記録
def record_version(self):
version = copy.deepcopy(self.design_data)
self.version_history.append(version)
print(f"Version {len(self.version_history)} recorded.")
# 制約検証
def validate_constraints(self):
for c in self.constraints:
c.validate(self.design_data)
print("All constraints validated.")
# 仕様生成
def generate_spec(self):
self.spec = generate_spec_from_design(self.design_data)
print(f"Spec generated: {self.spec}")
# 要求導出
def derive_requirements(self):
self.requirements = derive_requirements_from_spec(self.spec)
print(f"Requirements derived: {self.requirements}")
# 自動テスト生成
def generate_tests(self):
self.test_results = [c.generate_test(self.design_data) for c in self.constraints]
print("Tests generated:")
for t in self.test_results:
print(f" - {t['name']} (expected={t['expected']}, actual={t['actual']})")
# CI/CDテスト実行
def run_tests(self):
all_passed = True
for t in self.test_results:
if t['actual'] != t['expected']:
print(f"❌ Test '{t['name']}' failed")
all_passed = False
else:
print(f"✅ Test '{t['name']}' passed")
if not all_passed:
raise RuntimeError("Tests failed. Deployment halted.")
print("All tests passed. Ready for deployment!")
# 自動デプロイ（模擬）
def deploy(self):
print("🚀 Deploying design version...")
print(f"Deployed design: {self.design_data}\n")
# 統合パイプライン
def run_pipeline(self):
print("\n=== Running DevOps Pipeline ===")
self.record_version()
self.validate_constraints()
self.generate_spec()
self.derive_requirements()
self.generate_tests()
self.run_tests()
self.deploy()
# 設計変更
def update_design(self, changes: dict):
print(f"\n--- Updating design with {changes} ---")
self.design_data.update(changes)
self.run_pipeline()

==============================

使用例

==============================

if name == "main":
# 初期設計
design_data = {
'response_time_ms': 180,
'encrypted': True,
'modules': ['Auth', 'Payment', 'Analytics']
}
constraints = [
Constraint("Performance", lambda d: d['response_time_ms'] <= 200),
Constraint("Security", lambda d: d['encrypted'] == True),
]
framework = DevOpsFramework(design_data, constraints)
# 初回パイプライン実行
framework.run_pipeline()
# 設計変更（仕様変更） → 自動でパイプライン再実行
framework.update_design({'response_time_ms': 150})
framework.update_design({'modules': ['Auth', 'Payment', 'Analytics', 'Reporting']})
🔹 この例の特徴
設計バージョン管理
version_history に設計データをコピーして記録
過去バージョンの追跡が可能
パイプライン自動化
run_pipeline() を呼ぶだけで
制約検証 → 仕様生成 → 要求導出 → テスト生成 → テスト実行 → デプロイ
設計変更時に自動実行 (update_design())
CI/CD対応
テスト失敗時は例外でパイプライン停止
成功時のみデプロイ
仕様変更の自動反映
設計変更（response_time や modules など）に応じて自動で仕様・要求・テスト・デプロイが更新される
💡 この構造をさらに拡張すれば、
モジュール依存チェック
テストカバレッジ解析
Git/GitHub Actions 連携による本番自動デプロイ
まで実装可能です。
希望であれば次に、このフレームワークをモジュール依存や安全制約を組み込んだ「完全DevOps設計自動化フロー」に拡張した例も作れます。
作りますか？

はい。お願いします。

ChatGPT:
では、ここから「完全 DevOps 設計自動化フロー」に拡張します。
今回の例では以下の要素を追加します：
モジュール依存チェック
モジュール間の依存関係を定義し、設計変更時に自動検証。
安全制約チェック (Safety Constraints)
例：重要モジュールが必ず暗号化済み、応答時間が安全範囲内。
CI/CD 自動化パイプライン統合
設計変更 → 制約検証 → 依存チェック → 仕様生成 → 要求導出 → テスト生成 → 自動デプロイ。
バージョン管理とデプロイログ
設計変更の追跡、デプロイ履歴を記録。
from typing import List, Callable, Dict
import copy

==============================

1. Constraint-Driven Design (CDD) + Safety

==============================

class Constraint:
def init(self, name: str, check_func: Callable[[dict], bool], critical: bool = False):
self.name = name
self.check_func = check_func
self.critical = critical # 安全制約かどうか
def validate(self, design_data: dict) -> bool:
if not self.check_func(design_data):
msg = f"Constraint '{self.name}' violated!"
if self.critical:
raise RuntimeError(f"CRITICAL: {msg}")
else:
print(f"⚠️ Warning: {msg}")
return True
def generate_test(self, design_data: dict) -> dict:
return {
'name': self.name,
'expected': True,
'actual': self.check_func(design_data),
'critical': self.critical
}

==============================

2. Module Dependency Check

==============================

class ModuleDependencyChecker:
def init(self, dependencies: Dict[str, List[str]]):
"""
dependencies = {
'Payment': ['Auth'],
'Analytics': ['Payment'],
}
"""
self.dependencies = dependencies
def validate(self, modules: List[str]):
for module, deps in self.dependencies.items():
if module in modules:
for dep in deps:
if dep not in modules:
raise RuntimeError(f"Module '{module}' depends on '{dep}', but it is missing!")
print("Module dependencies validated.")

==============================

3. Design-Driven Specification (DDS)

==============================

def generate_spec_from_design(design_data: dict) -> dict:
return {
'max_response_time': design_data.get('response_time_ms', 1000),
'encryption_required': design_data.get('encrypted', False),
'modules': list(design_data.get('modules', [])),
}

==============================

4. Specification-Driven Requirement (SDR)

==============================

def derive_requirements_from_spec(spec: dict) -> List[str]:
reqs = []
if spec.get('max_response_time') is not None:
reqs.append(f"Response time <= {spec['max_response_time']}ms")
if spec.get('encryption_required'):
reqs.append("Data must be encrypted")
if spec.get('modules'):
reqs.append(f"Modules: {', '.join(spec['modules'])}")
return reqs

==============================

5. DevOps統合フレームワーク

==============================

class DevOpsFramework:
def init(self, design_data: dict, constraints: List[Constraint], dependencies: Dict[str, List[str]]):
self.design_data = design_data
self.constraints = constraints
self.dependency_checker = ModuleDependencyChecker(dependencies)
self.spec = {}
self.requirements = []
self.test_results = []
self.version_history = []
self.deploy_log = []
def record_version(self):
version = copy.deepcopy(self.design_data)
self.version_history.append(version)
print(f"Version {len(self.version_history)} recorded.")
def validate_constraints(self):
for c in self.constraints:
c.validate(self.design_data)
print("All constraints validated.")
def validate_dependencies(self):
self.dependency_checker.validate(self.design_data.get('modules', []))
def generate_spec(self):
self.spec = generate_spec_from_design(self.design_data)
print(f"Spec generated: {self.spec}")
def derive_requirements(self):
self.requirements = derive_requirements_from_spec(self.spec)
print(f"Requirements derived: {self.requirements}")
def generate_tests(self):
self.test_results = [c.generate_test(self.design_data) for c in self.constraints]
print("Tests generated:")
for t in self.test_results:
print(f" - {t['name']} (expected={t['expected']}, actual={t['actual']}, critical={t['critical']})")
def run_tests(self):
all_passed = True
for t in self.test_results:
if t['actual'] != t['expected']:
print(f"❌ Test '{t['name']}' failed")
if t['critical']:
all_passed = False
if not all_passed:
raise RuntimeError("Critical tests failed. Deployment halted.")
print("All critical tests passed. Ready for deployment!")
def deploy(self):
self.deploy_log.append(copy.deepcopy(self.design_data))
print(f"🚀 Deployed design version {len(self.deploy_log)}: {self.design_data}\n")
def run_pipeline(self):
print("\n=== Running Complete DevOps Pipeline ===")
self.record_version()
self.validate_constraints()
self.validate_dependencies()
self.generate_spec()
self.derive_requirements()
self.generate_tests()
self.run_tests()
self.deploy()
def update_design(self, changes: dict):
print(f"\n--- Updating design with {changes} ---")
self.design_data.update(changes)
self.run_pipeline()

==============================

6. 使用例

==============================

if name == "main":
initial_design = {
'response_time_ms': 180,
'encrypted': True,
'modules': ['Auth', 'Payment', 'Analytics']
}
constraints = [
Constraint("Performance", lambda d: d['response_time_ms'] <= 200, critical=True),
Constraint("Security", lambda d: d['encrypted'] == True, critical=True),
Constraint("Optional Logging", lambda d: True, critical=False)
]
dependencies = {
'Payment': ['Auth'],
'Analytics': ['Payment']
}
framework = DevOpsFramework(initial_design, constraints, dependencies)
# 初回パイプライン実行
framework.run_pipeline()
# 設計変更 → 自動パイプライン再実行
framework.update_design({'response_time_ms': 150})
framework.update_design({'modules': ['Auth', 'Payment', 'Analytics', 'Reporting']})
# 安全制約違反例（暗号化無効化）
try:
framework.update_design({'encrypted': False})
except RuntimeError as e:
print(f"Pipeline halted: {e}")
🔹 完全 DevOps 自動化フローの特徴
安全制約 (Critical Constraints)
例：暗号化や性能制約
違反するとパイプライン停止
モジュール依存チェック
モジュール間の依存関係を自動検証
不整合があればデプロイ停止
自動仕様生成 & 要求導出
設計変更を反映して常に最新の仕様と要求を生成
自動テスト生成 & 実行
クリティカルなテスト失敗時はデプロイ中止
非クリティカルな失敗は警告として通知
バージョン管理 & デプロイログ
設計変更の履歴を保持
デプロイ履歴を追跡可能
このフレームワークを拡張すれば、CI/CD 連携、テストカバレッジ計測、ステージング環境デプロイ、通知連携まで統合可能です。
もし希望であれば、次に GitHub Actions や Jenkins と連携した本番レベルの自動パイプライン例を作り、Python フレームワークをそのまま CI/CD に組み込む形の例も作れます。
作りますか？
ChatGPT の回答は必ずしも正しいとは限りません。重要な情報は確認するようにしてください。

はい。お願いします。

ChatGPT:

では、先ほどのフレームワークを GitHub Actions や Jenkins に組み込む CI/CD 自動パイプライン例に拡張します。
ポイントは以下です：
Python フレームワークのパイプラインを CLI 実行可能にして GitHub Actions/Jenkins から呼び出せる。
設計変更時に自動テスト → デプロイ（ステージング/本番）。
テスト失敗時はパイプライン停止。
デプロイ成功時にログ出力。

Python CLI 実行可能版フレームワーク

file: devops_pipeline.py

import argparse
from typing import List, Callable, Dict
import copy
import json
import sys

--- 既存フレームワークを CLI 向けに調整 ---

class Constraint:
def init(self, name: str, check_func: Callable[[dict], bool], critical: bool = False):
self.name = name
self.check_func = check_func
self.critical = critical
def validate(self, design_data: dict) -> bool:
if not self.check_func(design_data):
msg = f"Constraint '{self.name}' violated!"
if self.critical:
raise RuntimeError(f"CRITICAL: {msg}")
else:
print(f"⚠️ Warning: {msg}")
return True
def generate_test(self, design_data: dict) -> dict:
return {
'name': self.name,
'expected': True,
'actual': self.check_func(design_data),
'critical': self.critical
}
class ModuleDependencyChecker:
def init(self, dependencies: Dict[str, List[str]]):
self.dependencies = dependencies
def validate(self, modules: List[str]):
for module, deps in self.dependencies.items():
if module in modules:
for dep in deps:
if dep not in modules:
raise RuntimeError(f"Module '{module}' depends on '{dep}', but it is missing!")
print("Module dependencies validated.")
def generate_spec_from_design(design_data: dict) -> dict:
return {
'max_response_time': design_data.get('response_time_ms', 1000),
'encryption_required': design_data.get('encrypted', False),
'modules': list(design_data.get('modules', [])),
}
def derive_requirements_from_spec(spec: dict) -> List[str]:
reqs = []
if spec.get('max_response_time') is not None:
reqs.append(f"Response time <= {spec['max_response_time']}ms")
if spec.get('encryption_required'):
reqs.append("Data must be encrypted")
if spec.get('modules'):
reqs.append(f"Modules: {', '.join(spec['modules'])}")
return reqs
class DevOpsFrameworkCLI:
def init(self, design_data: dict, constraints: List[Constraint], dependencies: Dict[str, List[str]]):
self.design_data = design_data
self.constraints = constraints
self.dependency_checker = ModuleDependencyChecker(dependencies)
self.spec = {}
self.requirements = []
self.test_results = []
self.version_history = []
self.deploy_log = []
def run_pipeline(self):
print("\n=== Running CI/CD Pipeline ===")
self.version_history.append(copy.deepcopy(self.design_data))
for c in self.constraints:
c.validate(self.design_data)
self.dependency_checker.validate(self.design_data.get('modules', []))
self.spec = generate_spec_from_design(self.design_data)
self.requirements = derive_requirements_from_spec(self.spec)
self.test_results = [c.generate_test(self.design_data) for c in self.constraints]
all_passed = True
for t in self.test_results:
if t['actual'] != t['expected'] and t['critical']:
all_passed = False
print(f"❌ Test '{t['name']}' failed")
else:
print(f"✅ Test '{t['name']}' passed")
if not all_passed:
raise RuntimeError("Critical tests failed. Pipeline halted.")
self.deploy_log.append(copy.deepcopy(self.design_data))
print(f"🚀 Deployment successful: {self.design_data}\n")

--- CLI 実行部分 ---

def main():
parser = argparse.ArgumentParser(description="Run DevOps pipeline.")
parser.add_argument('--design-file', type=str, required=True, help='Path to JSON design file')
args = parser.parse_args()
# JSON から設計データ読み込み
with open(args.design_file, 'r') as f:
design_data = json.load(f)
constraints = [
Constraint("Performance", lambda d: d['response_time_ms'] <= 200, critical=True),
Constraint("Security", lambda d: d['encrypted'], critical=True)
]
dependencies = {
'Payment': ['Auth'],
'Analytics': ['Payment']
}
pipeline = DevOpsFrameworkCLI(design_data, constraints, dependencies)
pipeline.run_pipeline()
if name == "main":
main()
2. GitHub Actions 例

.github/workflows/devops_pipeline.yml

name: CI/CD Pipeline
on:
push:
paths:
- 'designs/'
pull_request:
paths:
- 'designs/'
jobs:
build-and-deploy:
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- uses: actions/checkout@v3
- name: Set up Python
uses: actions/setup-python@v4
with:
python-version: '3.11'
- name: Install dependencies
run: pip install --upgrade pip
- name: Run DevOps pipeline
run: |
python devops_pipeline.py --design-file designs/current_design.json
designs/current_design.json に設計データを配置
設計変更が push されると、自動的にパイプラインが走る
テスト失敗時は GitHub Actions が停止
3. Jenkins パイプライン例 (Declarative Pipeline)
pipeline {
agent any
stages {
stage('Checkout') {
steps {
checkout scm
}
}
stage('Setup Python') {
steps {
sh 'python3 -m venv venv'
sh '. venv/bin/activate && pip install --upgrade pip'
}
}
stage('Run Pipeline') {
steps {
sh '. venv/bin/activate && python devops_pipeline.py --design-file designs/current_design.json'
}
}
}
post {
success {
echo '✅ Deployment successful!'
}
failure {
echo '❌ Pipeline failed due to test or constraint violation'
}
}
}
🔹 特徴
設計変更 → 自動テスト → デプロイまで一気通貫。
Python フレームワークを CLI 化しているので、GitHub Actions / Jenkins どちらでも使用可能。
テスト失敗時はパイプライン停止で安全を確保。
デプロイログや設計バージョンをフレームワーク内で追跡可能。
💡 この仕組みを拡張すれば：
ステージング環境への自動デプロイ
複数環境（dev/staging/prod）への自動切り替え
Slack や Teams への通知
などの完全 DevOps パイプラインを構築できます。
必要であれば、次にモジュール依存や安全制約も含めた完全ステージング・本番環境 CI/CD フローの YAML 例を作成して、環境ごとに自動デプロイする形まで作れます。
作りますか？

はい。お願いします。

ChatGPT:

では、ここからモジュール依存や安全制約も含めた完全 DevOps CI/CD フローを、ステージング環境 → 本番環境まで自動デプロイできる形で作ります。
ポイント：
ステージング環境と本番環境を分ける
安全制約やモジュール依存チェックを必須に
テスト成功後にのみ本番デプロイ
GitHub Actions を例に実装（Jenkins も同様に構築可能）

ディレクトリ構成例
├── devops_pipeline.py
├── designs/
│ ├── current_design.json
│ └── staging_design.json
└── .github/
└── workflows/
└── ci_cd_pipeline.yml
current_design.json : 本番用設計
staging_design.json : ステージング用設計
Python フレームワーク（CLI版拡張）
devops_pipeline.py は前回の「完全 DevOps 自動化フロー」をそのまま利用可能です。
ステージング・本番環境はコマンドライン引数で指定します。

ステージング実行例

python devops_pipeline.py --design-file designs/staging_design.json

本番実行例

python devops_pipeline.py --design-file designs/current_design.json
3. GitHub Actions ワークフロー例

.github/workflows/ci_cd_pipeline.yml

name: CI/CD Pipeline (Staging → Production)
on:
push:
paths:
- 'designs/'
pull_request:
paths:
- 'designs/'
jobs:
staging-deploy:
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- uses: actions/checkout@v3
- name: Set up Python
uses: actions/setup-python@v4
with:
python-version: '3.11'
- name: Install dependencies
run: pip install --upgrade pip
- name: Run DevOps pipeline (Staging)
run: python devops_pipeline.py --design-file designs/staging_design.json
production-deploy:
needs: staging-deploy
runs-on: ubuntu-latest
if: success() # ステージング成功時のみ本番へ
steps:
- uses: actions/checkout@v3
- name: Set up Python
uses: actions/setup-python@v4
with:
python-version: '3.11'
- name: Install dependencies
run: pip install --upgrade pip
- name: Run DevOps pipeline (Production)
run: python devops_pipeline.py --design-file designs/current_design.json
4. 特徴
ステージング → 本番の自動デプロイ
ステージングが成功しなければ本番は実行されない (if: success())
安全制約・依存チェック
Python フレームワーク側でクリティカル制約と依存関係を必ずチェック
テスト失敗時は自動停止
ステージング失敗 → 本番未実行
ステージング環境での事前検証
本番へのリスクを事前に低減
設計変更の自動反映
設計ファイルの変更を push すると自動トリガー
5. 応用例
ステージング用の設計に「新モジュール追加」「応答時間改善」などの変更を反映
本番用設計は安定版のみ更新
Slack/Teams/メール通知を追加してパイプライン完結型に拡張可能
複数ステージング環境（dev/staging/pre-prod）に拡張して段階的デプロイ
💡 この仕組みを使うと：
設計変更 → 自動テスト → ステージング → 本番デプロイまで一気通貫
モジュール依存や安全制約違反は自動停止
DevOps 時代に適した完全自動化パイプラインを実現
希望であれば、次に Slack/Teams 通知や自動ロールバック機能を追加した「本番安全重視 CI/CD 完全自動化フロー」まで作成できます。
作りますか？

はい。お願いします。

ChatGPT:

では、次に本番安全重視 CI/CD 完全自動化フローを作ります。
今回の拡張ポイントは以下です：
Slack/Teams 通知
ステージング・本番のパイプライン状況を通知
自動ロールバック
本番デプロイ失敗時に前回の安定版設計に戻す
安全制約・依存チェックは必須
クリティカルな違反があればパイプライン停止
ステージング → 本番 → ロールバックのフロー
本番デプロイ前にステージングで検証
本番デプロイ失敗時は自動的に前回デプロイ版に復帰

Python フレームワーク拡張（devops_pipeline_safe.py）
import argparse, json, copy
from typing import List, Callable, Dict

---- Constraint ----

class Constraint:
def init(self, name: str, check_func: Callable[[dict], bool], critical: bool = False):
self.name = name
self.check_func = check_func
self.critical = critical
def validate(self, design_data: dict) -> bool:
if not self.check_func(design_data):
msg = f"Constraint '{self.name}' violated!"
if self.critical:
raise RuntimeError(f"CRITICAL: {msg}")
else:
print(f"⚠️ Warning: {msg}")
return True
def generate_test(self, design_data: dict) -> dict:
return {'name': self.name, 'expected': True, 'actual': self.check_func(design_data), 'critical': self.critical}

---- Module Dependency ----

class ModuleDependencyChecker:
def init(self, dependencies: Dict[str, List[str]]):
self.dependencies = dependencies
def validate(self, modules: List[str]):
for module, deps in self.dependencies.items():
if module in modules:
for dep in deps:
if dep not in modules:
raise RuntimeError(f"Module '{module}' depends on '{dep}', but missing!")

---- DevOps Framework with Rollback ----

class DevOpsFrameworkSafe:
def init(self, design_data: dict, constraints: List[Constraint], dependencies: Dict[str, List[str]], notify_func=None):
self.design_data = design_data
self.constraints = constraints
self.dependency_checker = ModuleDependencyChecker(dependencies)
self.version_history = []
self.deploy_log = []
self.notify_func = notify_func # Slack/Teams 通知関数
def notify(self, message):
if self.notify_func:
self.notify_func(message)
print(message)
def run_pipeline(self, environment="staging"):
self.notify(f"\n=== Running pipeline for {environment} ===")
self.version_history.append(copy.deepcopy(self.design_data))
for c in self.constraints:
c.validate(self.design_data)
self.dependency_checker.validate(self.design_data.get('modules', []))
tests = [c.generate_test(self.design_data) for c in self.constraints]
all_passed = True
for t in tests:
if t['actual'] != t['expected'] and t['critical']:
all_passed = False
self.notify(f"❌ Test '{t['name']}' failed")
else:
self.notify(f"✅ Test '{t['name']}' passed")
if not all_passed:
raise RuntimeError(f"Critical tests failed in {environment}. Pipeline halted.")
self.deploy(environment)
def deploy(self, environment):
# 模擬デプロイ
self.deploy_log.append(copy.deepcopy(self.design_data))
self.notify(f"🚀 {environment.capitalize()} deployment successful: {self.design_data}")
def rollback(self):
if len(self.deploy_log) > 1:
last_stable = self.deploy_log[-2]
self.design_data = copy.deepcopy(last_stable)
self.deploy_log.append(copy.deepcopy(last_stable))
self.notify(f"♻️ Rolled back to previous stable design: {last_stable}")
else:
self.notify("⚠️ No previous version to rollback to!")

---- CLI ----

def send_slack_notification(message):
# 実運用では Slack API 呼び出しを実装
print(f"[Slack Notification] {message}")
def main():
parser = argparse.ArgumentParser(description="Run Safe DevOps Pipeline")
parser.add_argument('--design-file', type=str, required=True, help='Path to JSON design file')
parser.add_argument('--environment', type=str, choices=['staging','production'], default='staging')
args = parser.parse_args()
with open(args.design_file, 'r') as f:
design_data = json.load(f)
constraints = [
Constraint("Performance", lambda d: d['response_time_ms'] <= 200, critical=True),
Constraint("Security", lambda d: d['encrypted'], critical=True)
]
dependencies = {
'Payment': ['Auth'],
'Analytics': ['Payment']
}
framework = DevOpsFrameworkSafe(design_data, constraints, dependencies, notify_func=send_slack_notification)
try:
framework.run_pipeline(environment=args.environment)
except RuntimeError as e:
framework.notify(f"⚠️ Pipeline error: {e}")
if args.environment == "production":
framework.rollback()
framework.notify("⚠️ Rolled back due to production failure.")
if name == "main":
main()
2. GitHub Actions ワークフロー（ステージング→本番→自動ロールバック）
name: Safe CI/CD Pipeline
on:
push:
paths:
- 'designs/**'
jobs:
staging:
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- uses: actions/checkout@v3
- name: Set up Python
uses: actions/setup-python@v4
with:
python-version: '3.11'
- name: Run Staging Pipeline
run: python devops_pipeline_safe.py --design-file designs/staging_design.json --environment staging

production:
needs: staging
runs-on: ubuntu-latest
if: success()
steps:
- uses: actions/checkout@v3
- name: Set up Python
uses: actions/setup-python@v4
with:
python-version: '3.11'
- name: Run Production Pipeline
run: python devops_pipeline_safe.py --design-file designs/current_design.json --environment production
🔹 特徴
ステージング→本番フローで安全性確保
クリティカルテスト失敗時はパイプライン停止
本番失敗時は自動ロールバックで安定版復帰
Slack/Teams通知により、状況をリアルタイム共有可能
モジュール依存・安全制約の自動チェックが必須
💡 このフローにさらに追加できる要素：
デプロイ環境ごとに変数管理（Secrets, ConfigMap）
ステージングでの自動統合テスト
Slack/Teams でボタン操作による手動承認フロー
本番デプロイ前に Canary リリースを組み込む
必要であれば、次に Canary リリース + 自動テスト + ロールバック + 通知統合の完全 DevOps フローを図付きでまとめて説明できます。
作りますか？
ChatGPT の回答は必ずしも正しいとは限りません。重要な情報は確認するようにしてください。

参照

ChatGPTによるQiita記事の改良と補足
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/20604d6dd0702ab95c2f

ChatGPTによるQiita記事の改良と補足（２）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/996275307ffc8c1243f8

本から始める面倒なことはChatGPTにやらせよう　by からあげ
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f5ce2a18db54b5610e4b

MCP入門〜面倒なことはAIエージェントにやらせよう〜 by からあげを聞きながら
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/54b648c838fae8d57e38

【松尾研LLMコミュニティ】面倒なことはLLMにやらせよう "Beginning LLM"2024年10月17日 AI(9)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/efdc23fbe67cdae2126e

設計:ChatGPTで特異解か一般解を求める AI(1)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/4dec580e16a7c84b0ec4

みんなの使い方から学ぶ
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8e7de492d896df94a36e

AI・機械学習　昨日、今日、明日
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/adb184c8fc7a65ac9756

DNA LLM and genome for survey 2200 papers by name.
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/ce8a28d6072f340a9d59