WinUI 3 デスクトップアプリのアーキテクチャパターン

この記事では、Windows アプリ SDKで構築された WinUI 3 デスクトップアプリに実証済みのアーキテクチャパターンを適用する方法について説明します。エンタープライズ基幹業務 (LOB) シナリオの依存関係の挿入、構成の管理、および構造コードを設定する方法について説明します。

前提条件

Windows アプリ SDK 1.5 以降
.NET 8 以降
.NET デスクトップ開発およびWindows アプリケーション開発ワークロードを含む Visual Studio 2022 バージョン 17.10 以降

依存関係の挿入

WinUI 3 デスクトップアプリには、ASP.NET Coreと同様に組み込みの依存関係挿入 (DI) コンテナーは含まれていませんが、同じMicrosoft.Extensions.DependencyInjection NuGet パッケージを使用して追加できます。 DI を使用すると、コードをテスト可能にし、疎結合し、保守が容易になります。

DI コンテナーを設定する

NuGet パッケージをインストールします。

dotnet add package Microsoft.Extensions.DependencyInjection
dotnet add package Microsoft.Extensions.Hosting

App.xaml.csでホストとサービスを構成します。

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.UI.Xaml;

public partial class App : Application
{
    public IHost Host { get; }

    public static T GetService<T>() where T : class
    {
        if ((App.Current as App)!.Host.Services.GetService(typeof(T)) is not T service)
        {
            throw new ArgumentException(
                $"{typeof(T)} needs to be registered in ConfigureServices.");
        }
        return service;
    }

    public App()
    {
        InitializeComponent();

        Host = Microsoft.Extensions.Hosting.Host.CreateDefaultBuilder()
            .UseContentRoot(AppContext.BaseDirectory)
            .ConfigureServices((context, services) =>
            {
                // Services
                services.AddSingleton<INavigationService, NavigationService>();
                services.AddSingleton<IDataService, DataService>();
                services.AddTransient<IDialogService, DialogService>();

                // ViewModels
                services.AddTransient<MainViewModel>();
                services.AddTransient<SettingsViewModel>();

                // Views
                services.AddTransient<MainPage>();
                services.AddTransient<SettingsPage>();
            })
            .Build();
    }
}

Note

サービスを登録し忘れた場合、上記の GetService<T>() ヘルパーは実行時に、不足している型名を含む ArgumentException を送出します。アプリを実行し、開発中に各ページに移動して、すべての登録が正しいことを確認します。

ViewModels に依存関係を挿入する

コンテナーが構成されている場合、ViewModels はコンストラクターの挿入によって依存関係を受け取ります。

using CommunityToolkit.Mvvm.ComponentModel;
using CommunityToolkit.Mvvm.Input;

public partial class MainViewModel : ObservableObject
{
    private readonly IDataService _dataService;
    private readonly INavigationService _navigationService;

    public MainViewModel(IDataService dataService, INavigationService navigationService)
    {
        _dataService = dataService;
        _navigationService = navigationService;
    }

    [ObservableProperty]
    private string _statusMessage = string.Empty;

    [RelayCommand]
    private async Task LoadDataAsync()
    {
        StatusMessage = "Loading...";
        var items = await _dataService.GetItemsAsync();
        StatusMessage = $"Loaded {items.Count} items";
    }
}

サービスの有効期間

サービスを登録するときに適切な有効期間を選択します。

有効期間	Method	用途
シングルトン	`AddSingleton<T>()`	ナビゲーション、アプリ全体の状態、キャッシュ
スコープ	`AddScoped<T>()`	ウィンドウごとまたはダイアログごとのコンテキスト
一時的な	`AddTransient<T>()`	ViewModels、ステートレスサービス

ヒント

各ナビゲーションで新しいインスタンスが作成されるように、ViewModels を 一時的 として登録します。アプリ全体の状態を保持するサービスを シングルトンとして登録します。

構成管理

Microsoft.Extensions.Configurationを使用して、ASP.NET Coreで使用されるのと同じパターンであるデスクトップアプリのアプリ設定を管理します。

構成のサポートを追加する

必要なパッケージをインストールします。

dotnet add package Microsoft.Extensions.Configuration
dotnet add package Microsoft.Extensions.Configuration.Json
dotnet add package Microsoft.Extensions.Options

プロジェクトルートに appsettings.json ファイルを作成します。ソリューションエクスプローラーでファイルを右クリックし、[プロパティ] を選択し、[出力ディレクトリにコピー] を [新しい場合はコピー] に設定します。または、<CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>内のファイルのエントリに.csprojを追加します。

{
  "AppSettings": {
    "ApiBaseUrl": "https://api.contoso.com/v2",
    "MaxRetryCount": 3,
    "EnableTelemetry": true
  },
  "Logging": {
    "LogLevel": "Information"
  }
}

DI の設定で構成情報をバインドします。

.ConfigureServices((context, services) =>
{
    // Bind settings to a strongly-typed class
    services.Configure<AppSettings>(
        context.Configuration.GetSection("AppSettings"));

    // Inject IOptions<AppSettings> into services
    services.AddSingleton<IApiClient, ApiClient>();
})

サービスで構成を使用する

using Microsoft.Extensions.Options;

public class ApiClient : IApiClient
{
    private readonly AppSettings _settings;
    private readonly HttpClient _httpClient;

    public ApiClient(IOptions<AppSettings> options)
    {
        _settings = options.Value;
        _httpClient = new HttpClient
        {
            BaseAddress = new Uri(_settings.ApiBaseUrl)
        };
    }
}

ユーザー設定の永続化

アプリの更新後も有効なユーザーごとの設定の場合は、 Windows.Storage.ApplicationData (パッケージアプリ) またはローカル JSON ファイル (パッケージ化されていないアプリ) を使用します。

public class UserSettingsService : IUserSettingsService
{
    private readonly string _settingsPath;

    public UserSettingsService()
    {
        var localAppData = Environment.GetFolderPath(
            Environment.SpecialFolder.LocalApplicationData);
        _settingsPath = Path.Combine(localAppData, "Contoso", "MyApp", "settings.json");
    }

    public async Task SaveAsync<T>(string key, T value)
    {
        var settings = await LoadAllAsync();
        settings[key] = JsonSerializer.Serialize(value);
        Directory.CreateDirectory(Path.GetDirectoryName(_settingsPath)!);
        await File.WriteAllTextAsync(
            _settingsPath, JsonSerializer.Serialize(settings));
    }
}

Note

パッケージアプリ (MSIX) では、単純なキーと値のペアに ApplicationData.Current.LocalSettings を使用できます。パッケージ化されていないアプリは、独自のストレージの場所を管理する必要があります。

機能フラグ

機能フラグを実装して、再デプロイなしで段階的なロールアウトと A/B テストを有効にします。

設定付きのローカル機能フラグ

public interface IFeatureFlagService
{
    bool IsEnabled(string featureName);
}

public class FeatureFlagService : IFeatureFlagService
{
    private readonly Dictionary<string, bool> _flags;

    public FeatureFlagService(IConfiguration configuration)
    {
        _flags = configuration.GetSection("FeatureFlags")
            .Get<Dictionary<string, bool>>() ?? new();
    }

    public bool IsEnabled(string featureName) =>
        _flags.TryGetValue(featureName, out var enabled) && enabled;
}

Azure App Configuration との統合

クラウド管理機能フラグの場合は、Azure App Configurationを使用します。

dotnet add package Microsoft.Extensions.Configuration.AzureAppConfiguration
dotnet add package Microsoft.FeatureManagement

using Azure.Identity;

Host = Microsoft.Extensions.Hosting.Host.CreateDefaultBuilder()
    .ConfigureAppConfiguration((context, config) =>
    {
        config.AddAzureAppConfiguration(options =>
        {
            options.Connect(
                    new Uri("https://<your-store>.azconfig.io"),
                    new DefaultAzureCredential())
                .UseFeatureFlags(flagOptions =>
                {
                    flagOptions.CacheExpirationInterval = TimeSpan.FromMinutes(5);
                });
        });
    })
    .ConfigureServices((context, services) =>
    {
        services.AddFeatureManagement(context.Configuration);
    })
    .Build();

Note

ローカル開発では、DefaultAzureCredentialの代わりに接続文字列を使用できます。接続文字列を環境変数またはWindows資格情報マネージャーに格納します。ソース管理には格納されません。

options.Connect(Environment.GetEnvironmentVariable("APP_CONFIG_CONNECTION_STRING"))

ヒント

パッケージレベルでのストアベースの段階的なロールアウトについては、「段階的なパッケージのロールアウト」を参照してください。

エンタープライズパターンと LOB パターン

基幹業務アプリには、ID、データ保護、デバイス管理に関する追加の要件があります。

ID と条件付きアクセス

エンタープライズ認証には MSAL (Microsoft Authentication Library) を使用します。

services.AddSingleton<IAuthService>(sp =>
{
    var app = PublicClientApplicationBuilder
        .Create("your-client-id")
        .WithAuthority(AzureCloudInstance.AzurePublic, "your-tenant-id")
        .WithRedirectUri("http://localhost")
        .Build();
    return new AuthService(app);
});

Important

http://localhostリダイレクト URI は開発に適しています。運用デスクトップアプリの場合は、代わりに Windows ブローカー (WAM) を使用します。これによって、ユーザーのWindows アカウントに SSO が提供され、トークン保護が強化されます。

Intune を使用して展開されたエンタープライズアプリでは、次を必要とする条件付きアクセスポリシーを適用できます。

デバイスコンプライアンス (暗号化、PIN、OS バージョン)
多要素認証
ネットワークの場所の制限

オフラインデータとキャッシュ

デスクトップ LOB アプリは、オフラインで頻繁に動作する必要があります。ローカルキャッシュを使用してリポジトリパターンを実装します。

public class CachedRepository<T> : IRepository<T> where T : class, IEntity
{
    private readonly IApiClient _apiClient;
    private readonly ILocalDatabase _localDb;

    public async Task<IReadOnlyList<T>> GetAllAsync(bool forceRefresh = false)
    {
        if (!forceRefresh)
        {
            var cached = await _localDb.GetAllAsync<T>();
            if (cached.Any())
                return cached;
        }

        try
        {
            var items = await _apiClient.GetAsync<List<T>>();
            await _localDb.UpsertAllAsync(items);
            return items;
        }
        catch (HttpRequestException)
        {
            // Offline fallback
            return await _localDb.GetAllAsync<T>();
        }
    }
}

データ保護

機密性の高いローカルデータを暗号化するために、Windows.Security.Cryptography.DataProtection (パッケージアプリ) または.NET DataProtectionProviderを使用します。

必要なパッケージをインストールします。

dotnet add package Microsoft.AspNetCore.DataProtection.Extensions

次に、DI コンテナーにデータ保護を登録します。

using Microsoft.AspNetCore.DataProtection;

services.AddDataProtection()
    .SetApplicationName("Contoso.LOBApp")
    .ProtectKeysWithDpapi();

レイヤードアーキテクチャ

依存関係を一方向に流し続けるために、WinUI 3 アプリをレイヤーで構成します。

┌─────────────────────────────┐
│   Views (XAML + code-behind)│  ← UI layer, no business logic
├─────────────────────────────┤
│   ViewModels (MVVM Toolkit) │  ← Presentation logic, commands
├─────────────────────────────┤
│   Services / Use Cases      │  ← Business rules, orchestration
├─────────────────────────────┤
│   Repositories / Data       │  ← Data access, API clients, caching
└─────────────────────────────┘

準則：

各レイヤーは、その真下のレイヤーにのみ依存します。
ViewModel は UI 型 (Page、 Window、 ContentDialog) を参照しません。
サービスはインターフェイスを定義します。実装はデータ層に含まれています。
DI コンテナー内のすべてのクロスレイヤー依存関係を登録します。

下位互換性とバージョン管理

アプリの新しいバージョンをリリースする場合は、次の点を考慮してください。

データ移行: ローカルデータベーススキーマのバージョン管理。起動時に移行ランナーを使用して、以前のスキーマから現在のスキーマにアップグレードします。
設定の移行: スキーマバージョンを設定ファイルに格納します。読み込み時に、古い形式から新規に変換を適用します。
サイドバイサイドインストール: MSIX は、既定でパッケージを所定の場所にアップグレードします。複数のメジャーバージョンを並べて実行するには、デザイン時に各バージョンに個別のパッケージファミリ名を割り当てます。

public class DatabaseMigrator
{
    public async Task MigrateAsync(SqliteConnection db)
    {
        var currentVersion = await GetSchemaVersionAsync(db);

        if (currentVersion < 2)
            await ApplyMigration_v2(db);
        if (currentVersion < 3)
            await ApplyMigration_v3(db);

        await SetSchemaVersionAsync(db, LatestVersion);
    }
}

セットアップを確認する

アプリを実行し、各ページに移動して、サービスが正しく解決されたことを確認します。サービスが登録されていない場合は、実行時に型名が見つからない InvalidOperationException が表示されます。また、次の点も確認します。

構成値は appsettings.json から読み込まれます (デバッガーでバインドされたプロパティを確認します)。
機能フラグは期待どおりに評価されます (フラグを切り替えて再起動します)。
オフラインキャッシュは、ネットワークが使用できない場合にデータを返します。

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Last updated on 2026-07-22

WinUI 3 デスクトップ アプリのアーキテクチャ パターン

前提条件

依存関係の挿入

DI コンテナーを設定する

ViewModels に依存関係を挿入する

サービスの有効期間

構成管理

構成のサポートを追加する

サービスで構成を使用する

ユーザー設定の永続化

機能フラグ

設定付きのローカル機能フラグ

Azure App Configuration との統合

エンタープライズパターンと LOB パターン

ID と条件付きアクセス

オフライン データとキャッシュ

データ保護

レイヤード アーキテクチャ

下位互換性とバージョン管理

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