はじめに

この記事では、最新の**.NET 9.0とC#13プレビュー機能**を使用して、CommunityToolkit.MvvmによるモダンなWPFアプリケーションの作成方法を紹介します。

従来のMVVMパターンと比較して、CommunityToolkit.Mvvmを使用することで大幅にコード量を削減し、保守性の高いアプリケーションを構築できます。

完成品

シンプルですが、以下の要素を含む堅牢なWPFアプリケーションを作成します：

✨ C#13部分プロパティを活用したViewModel
🚀 DryIocによる高性能DI
📝 NLogによる企業級ログ
🛡️ 包括的な例外ハンドリング
⚙️ appsettings.jsonによる設定管理

技術スタック

技術	バージョン	用途
.NET	9.0	フレームワーク
C#	13.0 (preview)	言語機能
WPF	-	UIフレームワーク
CommunityToolkit.Mvvm	8.4.0	MVVMパターン
DryIoc	6.2.0	DIコンテナ
NLog	6.0.4	ログ
Microsoft.Extensions.*	9.0.9	設定・ログ基盤

プロジェクト構成

WpfExperimental1/
├── App.xaml                    # アプリケーション定義
├── App.xaml.cs                 # DIコンテナ設定
├── appsettings.json            # 設定ファイル
├── ViewModels/
│   └── MainWindowViewModel.cs  # メインViewModel
├── Views/
│   ├── MainWindow.xaml         # メインビュー
│   └── MainWindow.xaml.cs      # コードビハインド
└── WpfExperimental1.csproj     # プロジェクトファイル

ステップ1: プロジェクトファイルの設定

まず、必要なパッケージを含むプロジェクトファイルを作成します。

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <OutputType>WinExe</OutputType>
    <TargetFramework>net9.0-windows</TargetFramework>
    <Nullable>enable</Nullable>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <UseWPF>true</UseWPF>
    <LangVersion>preview</LangVersion>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="CommunityToolkit.Mvvm" Version="8.4.0" />
    <PackageReference Include="DryIoc.Microsoft.DependencyInjection" Version="6.2.0" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Configuration" Version="9.0.9" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Configuration.Json" Version="9.0.9" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.DependencyInjection" Version="9.0.9" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Logging" Version="9.0.9" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Xaml.Behaviors.Wpf" Version="1.1.135" />
    <PackageReference Include="NLog.Extensions.Logging" Version="6.0.4" />
  </ItemGroup>
  
  <ItemGroup>
    <None Update="appsettings.json">
      <CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>
    </None>
  </ItemGroup>
</Project>

🔑 ポイント

LangVersion: previewでC#13の最新機能を有効化
TargetFramework: net9.0-windowsで最新の.NET使用
Nullable: enableで型安全性を向上

ステップ2: ViewModelの実装

CommunityToolkit.MvvmとC#13の部分プロパティを活用したViewModelを作成します。

using CommunityToolkit.Mvvm.ComponentModel;
using CommunityToolkit.Mvvm.Input;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace WpfExperimental1.ViewModels;

public partial class MainWindowViewModel : ObservableObject
{
    private readonly ILogger<MainWindowViewModel> _logger;
    
    [ObservableProperty]
    public partial string Title { get; set; } = "Hello, World!";

    public MainWindowViewModel(ILogger<MainWindowViewModel> logger)
    {
        _logger = logger ?? throw new ArgumentNullException(nameof(logger));
    }

    [RelayCommand]
    private void ClickMe()
    {
        try
        {
            Title = "You clicked me!";
            _logger.LogInformation("Title changed to: {Title}", Title);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            _logger.LogError(ex, "ClickMeコマンドの実行中にエラーが発生しました");
            
            // UIスレッドで安全にメッセージを表示
            System.Windows.Application.Current?.Dispatcher.Invoke(() =>
            {
                System.Windows.MessageBox.Show($"操作中にエラーが発生しました: {ex.Message}", 
                                             "エラー", 
                                             System.Windows.MessageBoxButton.OK, 
                                             System.Windows.MessageBoxImage.Warning);
            });
        }
    }
}

🚀 CommunityToolkit.Mvvmの威力

従来のINotifyPropertyChanged実装

// 従来の書き方（約15行）
private string _title = "Hello, World!";
public string Title
{
    get => _title;
    set
    {
        if (_title != value)
        {
            _title = value;
            OnPropertyChanged();
        }
    }
}

CommunityToolkit.Mvvm + C#13

// 新しい書き方（1行！）
[ObservableProperty]
public partial string Title { get; set; } = "Hello, World!";

📝 ポイント解説

[ObservableProperty]: プロパティ変更通知を自動生成
public partial: C#13の部分プロパティ機能
[RelayCommand]: ICommandの実装を自動生成
コンストラクタインジェクション: DIコンテナからLogger注入
例外処理: UIスレッドセーフなエラーハンドリング

ステップ3: Viewの実装

WPFのXAMLとコードビハインドを実装します。

MainWindow.xaml

<Window x:Class="WpfExperimental1.Views.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
        xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
        xmlns:local="clr-namespace:WpfExperimental1.Views"
        xmlns:vm="clr-namespace:WpfExperimental1.ViewModels"
        mc:Ignorable="d"
        Title="MainWindow" Height="450" Width="800">
    <StackPanel HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center">
        <StackPanel.Resources>
            <!-- 統一スタイル設定 -->
            <Style TargetType="Control">
                <Setter Property="Margin" Value="10,8,10,8"/>
                <Setter Property="HorizontalAlignment" Value="Center"/>
            </Style>
            <Style TargetType="TextBlock">
                <Setter Property="Margin" Value="10,8,10,8"/>
                <Setter Property="HorizontalAlignment" Value="Center"/>
            </Style>
        </StackPanel.Resources>

        <TextBlock Text="{Binding Title}" FontSize="24"/>
        <Button Content="Click Me" Width="100" Height="30" 
                Command="{Binding ClickMeCommand}"/>
    </StackPanel>
</Window>

MainWindow.xaml.cs

using System.Windows;
using WpfExperimental1.ViewModels;

namespace WpfExperimental1.Views;

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow(MainWindowViewModel viewModel)
    {
        try
        {
            InitializeComponent();
            DataContext = viewModel;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            MessageBox.Show($"ViewModelの初期化中にエラーが発生しました: {ex.Message}",
                          "初期化エラー",
                          MessageBoxButton.OK,
                          MessageBoxImage.Error);
            throw;
        }
    }
}

🎨 XAMLのポイント

データバインディング: {Binding Title}でViewModelと連携
コマンドバインディング: {Binding ClickMeCommand}で自動生成コマンド使用
暗黙的スタイル: 統一されたUI設計
DIインジェクション: コンストラクタでViewModelを受け取り

ステップ4: アプリケーション起動とDI設定

App.xaml.csでDIコンテナの設定と例外ハンドリングを実装します。

using System.Windows;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using NLog.Extensions.Logging;
using WpfExperimental1.ViewModels;
using WpfExperimental1.Views;
using DryIoc;
using DryIoc.Microsoft.DependencyInjection;

namespace WpfExperimental1;

public partial class App : Application
{
    private IServiceProvider _serviceProvider = null!;
    private IConfiguration _configuration = null!;

    public App()
    {
        // グローバル例外ハンドラーを設定
        this.DispatcherUnhandledException += App_DispatcherUnhandledException;
        AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += CurrentDomain_UnhandledException;
    }

    protected override void OnStartup(StartupEventArgs e)
    {
        try
        {
            base.OnStartup(e);
            
            // 1. Configuration の構築
            BuildConfiguration();
            
            // 2. DI Container の構築
            BuildServiceProvider();
            
            // 3. MainWindow の表示
            var mainWindow = _serviceProvider.GetRequiredService<MainWindow>();
            mainWindow?.Show();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            MessageBox.Show($"アプリケーションの起動中にエラーが発生しました: {ex.Message}", 
                          "エラー", 
                          MessageBoxButton.OK, 
                          MessageBoxImage.Error);
            Current?.Shutdown();
        }
    }

    private void BuildConfiguration()
    {
        var builder = new ConfigurationBuilder()
            .SetBasePath(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory)
            .AddJsonFile("appsettings.json", optional: false, reloadOnChange: true);

        // 環境変数があれば環境固有の設定ファイルも読み込み
        var environment = Environment.GetEnvironmentVariable("DOTNET_ENVIRONMENT") ?? "Production";
        builder.AddJsonFile($"appsettings.{environment}.json", optional: true, reloadOnChange: true);

        _configuration = builder.Build();
    }

    private void BuildServiceProvider()
    {
        var services = new ServiceCollection();
        
        // Configuration をサービスに登録
        services.AddSingleton<IConfiguration>(_configuration);
        
        // Logging の設定
        services.AddLogging(builder =>
        {
            builder.ClearProviders();
            builder.SetMinimumLevel(LogLevel.Trace);
            builder.AddNLog();
        });
        
        // DryIocコンテナの設定
        var container = new Container(rules => rules.With(propertiesAndFields: PropertiesAndFields.Auto))
            .WithDependencyInjectionAdapter(services);
        
        // ViewModelsとViewsの登録
        container.Register<MainWindowViewModel>(Reuse.Singleton);
        container.Register<MainWindow>(Reuse.Transient);

        _serviceProvider = container.BuildServiceProvider();
    }

    private void App_DispatcherUnhandledException(object sender, 
        System.Windows.Threading.DispatcherUnhandledExceptionEventArgs e)
    {
        string errorMessage = $"予期しないエラーが発生しました:\n{e.Exception.Message}\n\nアプリケーションを続行しますか？";
        
        var result = MessageBox.Show(errorMessage, "エラー", MessageBoxButton.YesNo, MessageBoxImage.Error);
        
        if (result == MessageBoxResult.Yes)
        {
            e.Handled = true;
        }
        else
        {
            Current?.Shutdown();
        }
    }

    private void CurrentDomain_UnhandledException(object sender, UnhandledExceptionEventArgs e)
    {
        string errorMessage = $"致命的なエラーが発生しました:\n{e.ExceptionObject}";
        MessageBox.Show(errorMessage, "致命的エラー", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Error);
    }
}

⚙️ DIコンテナ設定のポイント

DryIoc選択理由: .NET最速クラスの性能
Microsoft.Extensions統合: 標準的なサービス登録
ライフサイクル管理: Singleton/Transientの適切な使い分け
例外ハンドリング: アプリケーション全体の安全性確保

ステップ5: 設定ファイル

appsettings.jsonで外部設定を管理します。

{
    "Logging": {
        "LogLevel": {
            "Default": "Information",
            "Microsoft": "Warning",
            "Microsoft.Hosting.Lifetime": "Information"
        }
    },
    "AllowedHosts": "*",
    "AppSettings": {
        "Title": "Hello, WPF with .NET 9 and MVVM!"
    },
    "NLog": {
        "internalLogLevel": "Warn",
        "internalLogFile": "c:\\temp\\nlog-internal.log",
        "targets": {
            "async": true,
            "logfile": {
                "type": "File",
                "fileName": "logs/app-${shortdate}.log",
                "layout": "${longdate} ${level:uppercase=true} ${logger} ${message} ${exception:format=tostring}"
            },
            "console": {
                "type": "Console",
                "layout": "${time} [${level:uppercase=true}] ${message} ${exception:format=tostring}"
            }
        },
        "rules": [
            {
                "logger": "*",
                "minLevel": "Info",
                "writeTo": "logfile,console"
            }
        ]
    }
}

実行結果

アプリケーションを実行すると：

起動時: "Hello, World!" が表示
ボタンクリック: テキストが "You clicked me!" に変更
ログ出力: NLogによりファイルとコンソールに出力
例外処理: エラー発生時の適切なメッセージ表示

コード量比較

従来のMVVMパターン

総行数: 約150行
- ViewModel: 約70行（PropertyChanged実装含む）
- Command: 約30行（ICommand実装）
- その他: 約50行

CommunityToolkit.Mvvm使用

総行数: 約40行
- ViewModel: 約40行（注記含む）
- Command: 0行（自動生成）
- 削減率: 約73%削減！

パフォーマンス比較

項目	従来実装	CommunityToolkit.Mvvm
コンパイル時間	標準	軽微な増加（Source Generator）
実行時性能	標準	同等またはそれ以上
メモリ使用量	標準	最適化済み
起動時間	標準	DryIocにより高速化

まとめ

✅ 達成できたこと

大幅なコード削減: 従来比73%削減
型安全性向上: C#13 + nullable参照型
企業級品質: ログ・例外処理・DI完備
最新技術活用: .NET 9.0 + C#13プレビュー
高パフォーマンス: DryIocによる最適化

🚀 CommunityToolkit.Mvvmのメリット

生産性向上: ボイラープレートコード削減
保守性向上: シンプルで読みやすいコード
バグ削減: 自動生成による人的ミス防止
標準準拠: Microsoft推奨のベストプラクティス
性能最適化: Source Generatorによる最適化

📚 学習リソース

次回予告

次回は、このベースプロジェクトに以下の機能を追加する予定です：

🧪 単体テスト (xUnit + Moq)
🎨 Material Design UI
🌐 多言語対応 (i18n)
📊 データバインディング高度技法

お楽しみに！

タグ: #CSharp #WPF #MVVM #DotNet9 #CommunityToolkit