Functional Core, Imperative Shell

アプリを純粋な決定ロジック（functional core）と、副作用を担う薄い殻（imperative shell）に分ける設計。Gary Bernhardt 提唱。コアは入力→出力の純関数、殻が IO・DB・ネットワークを集約してコアを呼ぶ。

構造

殻が外界から値を集め → コアが次にすべきことを値として返し → 殻がそれを実行する、という往復。

殻 ↔ コアの往復（擬似コード）

肝は コアが「次にすべき副作用」を実行せず、データとして返すこと。判断（decide）と実行（perform）を物理的に分ける:

# ---- functional core: 純粋。IO を一切しない ----
def decide(order, current_stock):
    """入力(値) -> 出力(値)。同じ入力なら必ず同じ出力。"""
    if order.qty > current_stock:
        return Reject(reason="out_of_stock")          # 副作用ではなく「指示」を値で返す
    new_stock = current_stock - order.qty
    return Accept(new_stock=new_stock,
                  email=Email(to=order.user, body="confirmed"))

# ---- imperative shell: 薄い。集める→コアを呼ぶ→返り値を実行する ----
def handle_order(order_id):
    order  = db.load_order(order_id)        # 1. 外界から値を集める（IO）
    stock  = db.load_stock(order.sku)       #    （ここまでは決定しない）

    result = decide(order, stock)           # 2. 純粋コアに判断を委ねる

    match result:                           # 3. 返ってきた「指示」を実行する（IO）
        case Accept(new_stock, email):
            db.save_stock(order.sku, new_stock)
            mailer.send(email)
        case Reject(reason):
            log.warn(reason)

decide には DB も SMTP も登場しない。分岐（在庫切れ / 受理）の全パターンは decide を値で叩くだけで網羅でき、handle_order は「集める・実行する」だけの直線的な配管に痩せる。

テストの比率

設計が直接テスト戦略に効く。ロジックの大半を占めるコアは速い単体テストで網羅し、薄い殻は少数の結合テストで配管だけ確認する:

テストピラミッドが自然に成立する: 多数の速い単体テストが土台、少数の遅い結合テストが頂点。「コアに押し込めたロジック量」がそのまま「モックなしで網羅できる範囲」になり、モックだらけの脆いテストを避けられる。

なぜ効くか

• テスト容易性 — 分岐の網羅は純粋なコアを値で叩くだけ。副作用のモックが要らない
• 偶有的複雑性の削減 — 副作用と決定を混ぜないことで関心が分離する
• 関数型でない言語（TypeScript / Python）でも適用できる移植可能な設計

類縁

Hexagonal / Ports & Adapters、Elm Architecture、effect system（殻でハンドラが作用を解釈）。トレードオフは「本質的に IO に絡むロジックをどこまでコアに押し込めるか」の線引き。

押さえどころ（カード化候補）

• decide / perform の分離 → コアは「次にすべき副作用」を実行せず値（指示）として返す。殻がそれを解釈して IO を行う。これが全ての肝
• コアは純粋 → 同じ入力で同じ出力・副作用ゼロ。だからモックなしで値 in → 値 out の単体テストができる
• 殻は薄く → 「集める → コアを呼ぶ → 返り値を実行する」だけの直線的配管。分岐ロジックを殻に漏らさない
• テスト比率 → 多数の速い単体テスト（コア）＋ 少数の遅い結合テスト（殻）。テストピラミッドが自然に成立し、脆いモックを避けられる
• 線引きの難所 → 本質的に IO に絡む判断をどこまでコアに押し込むか。押し込めるほど単体テストで守れる範囲が広がる

関連

• 純粋関数型言語 — コアの純粋性の土台
• 偶有的複雑性 — 副作用と決定の分離で複雑性を下げる
• Algebraic Effects — 殻で作用を解釈する別構造