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# Phase 21: データベース駆動開発（DDD: Database-Driven Development）
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## 📋 概要
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ソースコードをファイルではなくデータベースで管理する革命的開発パラダイム。
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Box、メソッド、名前空間を構造化データとして扱い、リファクタリングを瞬時に完了させる。
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**「ファイルは1970年代の遺物。21世紀のコードは構造化データベースに住む」**
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## 🎯 背景と動機
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### 現状の問題
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- **ファイルベース**：物理的な区切り（人間の都合）
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- **Box/メソッド**：論理的な単位（プログラムの本質）
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- **不一致の結果**：リファクタリングが遅い、検索が非効率、依存関係が不透明
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### 解決策
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- コードをSQLiteデータベースで管理
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- Box、メソッド、依存関係を正規化されたテーブルで表現
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- SQLクエリでリファクタリング・検索・分析を高速化
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### Nyashの決定的優位性（2025-09-30追加）
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- **グローバル変数なし** → 状態が完全に追跡可能、並列リファクタリング安全
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- **Everything is Box** → 統一的なテーブル設計、1対1マッピング
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- **Static box** → グローバル状態も管理可能、副作用が局所的
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- **スコープ明確** → 依存関係が単純、循環参照の検出容易
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## 🏗️ データベーススキーマ
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### 基本テーブル構造
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```sql
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-- Boxの定義
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CREATE TABLE boxes (
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id INTEGER PRIMARY KEY,
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name TEXT NOT NULL,
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namespace TEXT,
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parent_box_id INTEGER,
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box_type TEXT CHECK(box_type IN ('normal', 'static', 'abstract')),
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source_code TEXT,
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metadata JSON, -- 型情報、アノテーション、ドキュメント
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created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
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updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
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FOREIGN KEY (parent_box_id) REFERENCES boxes(id)
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);
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-- メソッド定義
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CREATE TABLE methods (
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id INTEGER PRIMARY KEY,
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box_id INTEGER NOT NULL,
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name TEXT NOT NULL,
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visibility TEXT CHECK(visibility IN ('public', 'private', 'protected')),
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params JSON, -- パラメータ情報
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return_type JSON,
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body TEXT,
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mir_cache BLOB, -- コンパイル済みMIRをキャッシュ
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optimization_hints JSON,
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FOREIGN KEY (box_id) REFERENCES boxes(id),
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UNIQUE(box_id, name) -- 同一Box内でメソッド名は一意
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);
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-- フィールド定義
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CREATE TABLE fields (
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id INTEGER PRIMARY KEY,
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box_id INTEGER NOT NULL,
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name TEXT NOT NULL,
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field_type JSON,
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default_value TEXT,
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metadata JSON,
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FOREIGN KEY (box_id) REFERENCES boxes(id)
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);
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-- 依存関係
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CREATE TABLE dependencies (
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from_type TEXT CHECK(from_type IN ('box', 'method')),
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from_id INTEGER,
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to_type TEXT CHECK(to_type IN ('box', 'method')),
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to_id INTEGER,
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dep_type TEXT CHECK(dep_type IN ('uses', 'extends', 'calls', 'implements')),
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metadata JSON, -- 呼び出し位置、使用頻度など
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PRIMARY KEY (from_type, from_id, to_type, to_id, dep_type)
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);
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-- 名前空間
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CREATE TABLE namespaces (
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id INTEGER PRIMARY KEY,
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path TEXT UNIQUE NOT NULL,
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parent_id INTEGER,
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metadata JSON,
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FOREIGN KEY (parent_id) REFERENCES namespaces(id)
|
||
);
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-- ファイルマッピング（2025-09-30追加）
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CREATE TABLE files (
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id INTEGER PRIMARY KEY,
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path TEXT UNIQUE NOT NULL, -- 'src/user/auth.nyash'
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last_modified TIMESTAMP,
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is_generated BOOLEAN DEFAULT FALSE -- DBから生成されたファイルか
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);
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CREATE TABLE file_boxes (
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file_id INTEGER NOT NULL,
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box_id INTEGER NOT NULL,
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line_start INTEGER, -- 何行目から
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line_end INTEGER, -- 何行目まで
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PRIMARY KEY (file_id, box_id),
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FOREIGN KEY (file_id) REFERENCES files(id),
|
||
FOREIGN KEY (box_id) REFERENCES boxes(id)
|
||
);
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-- コンパイルキャッシュ
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CREATE TABLE compile_cache (
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id INTEGER PRIMARY KEY,
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entity_type TEXT,
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entity_id INTEGER,
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mir_version INTEGER,
|
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mir_data BLOB,
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metadata JSON, -- 最適化レベル、ターゲットなど
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created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
|
||
);
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-- 全文検索用インデックス
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CREATE VIRTUAL TABLE code_search USING fts5(
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entity_type,
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entity_id,
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name,
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content,
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tokenize = 'porter'
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);
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```
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## 🚀 革命的な機能
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### 1. 瞬間リファクタリング
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```sql
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-- 名前変更：トランザクション一発
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BEGIN TRANSACTION;
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UPDATE boxes SET name = 'NewBoxName' WHERE name = 'OldBoxName';
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UPDATE code_search SET name = 'NewBoxName'
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WHERE entity_type = 'box' AND name = 'OldBoxName';
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-- 依存コードも自動更新（トリガーで実装）
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COMMIT;
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-- メソッド移動：Box間でメソッドを移動
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UPDATE methods SET box_id = (SELECT id FROM boxes WHERE name = 'TargetBox')
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WHERE id = ? AND box_id = ?;
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```
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### 2. 高度な検索・分析
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```sql
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-- 未使用コード検出
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SELECT b.namespace || '.' || b.name AS unused_box
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FROM boxes b
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LEFT JOIN dependencies d ON
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(d.to_type = 'box' AND d.to_id = b.id)
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WHERE d.from_id IS NULL;
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-- 循環依存検出（再帰CTE）
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WITH RECURSIVE dep_path AS (
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SELECT from_id, to_id,
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from_id || '->' || to_id as path
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FROM dependencies
|
||
WHERE from_type = 'box' AND to_type = 'box'
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||
UNION ALL
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SELECT d.from_id, dp.to_id,
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||
dp.path || '->' || d.to_id
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||
FROM dependencies d
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||
JOIN dep_path dp ON d.to_id = dp.from_id
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||
WHERE d.from_type = 'box' AND d.to_type = 'box'
|
||
AND dp.path NOT LIKE '%' || d.to_id || '%'
|
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)
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SELECT path FROM dep_path WHERE from_id = to_id;
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-- 類似コード検出（全文検索）
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SELECT b1.name AS box1, m1.name AS method1,
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b2.name AS box2, m2.name AS method2,
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similarity_score(m1.body, m2.body) AS similarity
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FROM methods m1
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JOIN methods m2 ON m1.id < m2.id
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JOIN boxes b1 ON m1.box_id = b1.id
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JOIN boxes b2 ON m2.box_id = b2.id
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WHERE similarity_score(m1.body, m2.body) > 0.8;
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```
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### 3. ファイル操作とリファクタリング（2025-09-30追加）
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```sql
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-- Box抽出して新ファイルへ移動
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UPDATE file_boxes
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SET file_id = (SELECT id FROM files WHERE path = 'auth/user.nyash')
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WHERE box_id = (SELECT id FROM boxes WHERE name = 'UserBox');
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-- 関連Boxをまとめて移動（依存関係ベース）
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WITH related_boxes AS (
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SELECT DISTINCT to_id as box_id
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FROM dependencies
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WHERE from_id = ? AND dep_type IN ('uses', 'extends')
|
||
)
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UPDATE file_boxes
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SET file_id = (SELECT id FROM files WHERE path = 'auth/related.nyash')
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WHERE box_id IN (SELECT box_id FROM related_boxes);
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-- 肥大化ファイルの自動分割提案
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SELECT f.path, COUNT(*) as box_count,
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||
GROUP_CONCAT(b.name) as boxes_to_extract
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FROM files f
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JOIN file_boxes fb ON f.id = fb.file_id
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JOIN boxes b ON fb.box_id = b.id
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GROUP BY f.path
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HAVING COUNT(*) > 10;
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```
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### 4. インテリジェントなキャッシング
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```sql
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-- 変更影響分析
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CREATE TRIGGER invalidate_cache_on_method_update
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AFTER UPDATE ON methods
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BEGIN
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-- 直接依存するエンティティのキャッシュを無効化
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DELETE FROM compile_cache
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WHERE entity_id IN (
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||
SELECT from_id FROM dependencies
|
||
WHERE to_type = 'method' AND to_id = NEW.id
|
||
);
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||
END;
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```
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### 4. バージョン管理の統合
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```sql
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-- 変更履歴
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CREATE TABLE history (
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id INTEGER PRIMARY KEY,
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entity_type TEXT,
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entity_id INTEGER,
|
||
version INTEGER,
|
||
change_type TEXT,
|
||
old_value TEXT,
|
||
new_value TEXT,
|
||
changed_by TEXT,
|
||
changed_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
|
||
commit_message TEXT
|
||
);
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-- Git風のブランチ管理
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CREATE TABLE branches (
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id INTEGER PRIMARY KEY,
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name TEXT UNIQUE NOT NULL,
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||
base_version INTEGER,
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||
is_active BOOLEAN DEFAULT TRUE
|
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);
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```
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## 🎨 実装例
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```nyash
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box CodeDB {
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db: SQLiteBox
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cache: MapBox
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birth(dbPath) {
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||
me.db = new SQLiteBox(dbPath)
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me.cache = new MapBox()
|
||
me.initSchema()
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}
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||
// Boxを保存
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saveBox(box) {
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||
local tx = me.db.beginTransaction()
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try {
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||
local boxId = me.db.insert("boxes", {
|
||
name: box.name,
|
||
namespace: box.namespace,
|
||
source_code: box.toString(),
|
||
metadata: box.getMetadata()
|
||
})
|
||
|
||
// メソッドも保存
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||
for method in box.methods {
|
||
me.saveMethod(boxId, method)
|
||
}
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||
tx.commit()
|
||
} catch (e) {
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||
tx.rollback()
|
||
throw e
|
||
}
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||
}
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// リファクタリング：名前変更
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renameBox(oldName, newName) {
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me.db.execute(
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||
"UPDATE boxes SET name = ? WHERE name = ?",
|
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[newName, oldName]
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)
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// 全文検索インデックスも更新
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me.updateSearchIndex()
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// キャッシュ無効化
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||
me.invalidateCache(oldName)
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||
}
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// 未使用コード検出
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findUnusedCode() {
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return me.db.query("
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SELECT b.namespace || '.' || b.name AS unused
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FROM boxes b
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LEFT JOIN dependencies d ON d.to_id = b.id
|
||
WHERE d.from_id IS NULL
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")
|
||
}
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// AI連携：類似コード提案
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suggestRefactoring(methodId) {
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local similar = me.findSimilarMethods(methodId)
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if similar.length() > 3 {
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return {
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suggestion: "共通Boxに抽出",
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methods: similar
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}
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}
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}
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}
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```
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## 🔧 開発ツール
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### 1. CLI拡張
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```bash
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# DBクエリ実行
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nyash db query "SELECT * FROM boxes WHERE name LIKE '%Handler'"
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# リファクタリング
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nyash db refactor rename-box OldName NewName
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# 依存関係グラフ生成
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nyash db deps --format=dot | dot -Tpng -o deps.png
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# 未使用コード削除
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nyash db clean --remove-unused --dry-run
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```
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### 2. VSCode拡張
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- **DBエクスプローラー**：Box/メソッドをツリー表示
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- **リアルタイム検索**：SQLクエリで即座に検索
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- **依存関係ビュー**：グラフィカルに表示
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### 3. Box単位インクリメンタルチェック（2025-09-30追加）
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```bash
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# Box単位でのチェック（Rust cargo checkに相当）
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nyash check --box UserBox # 特定Boxのみ
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nyash check --changed # 変更されたBoxのみ
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nyash check --affected # 影響を受けるBoxも含む
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# DB内でのMIRキャッシュ活用
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SELECT b.name, cc.mir_version, cc.created_at
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FROM boxes b
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LEFT JOIN compile_cache cc ON b.id = cc.entity_id
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WHERE cc.mir_version < (SELECT MAX(mir_version) FROM compile_cache);
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```
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### 4. Web UI
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```nyash
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box CodeDBWebUI {
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server: WebServerBox
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db: CodeDB
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birth(dbPath, port) {
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me.db = new CodeDB(dbPath)
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me.server = new WebServerBox(port)
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me.setupRoutes()
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||
}
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setupRoutes() {
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// コードグラフ表示
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me.server.get("/graph") { req, res ->
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local deps = me.db.getAllDependencies()
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res.json(me.buildD3Graph(deps))
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||
}
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||
// リアルタイムSQL実行
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me.server.post("/query") { req, res ->
|
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local result = me.db.query(req.body.sql)
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||
res.json(result)
|
||
}
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||
}
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||
}
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```
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## 💡 実装の容易性（2025-09-30追加）
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### なぜNyashでは簡単なのか
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```nyash
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# すべてが箱 → テーブル設計が自然
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box UserBox { ... } → INSERT INTO boxes VALUES (...)
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# グローバル変数なし → 依存関係が明確
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static box Config { } → 完全に追跡可能
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# local変数もBoxスコープ内 → 状態管理がシンプル
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local temp = new Box() → scope_id で管理
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```
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### 実装見積もり
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- **基本DB化**: 1-2週間（スキーマ作成とインポート/エクスポート）
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- **リファクタリング機能**: 1-2週間（SQL操作のラッパー）
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- **IDE統合**: 2-3週間（VSCode拡張）
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- **合計**: 1-2ヶ月で実用レベル（当初予想の9ヶ月より大幅短縮！）
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### 他言語では困難な理由
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- **JavaScript**: グローバル汚染、prototype chain、動的すぎる
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- **Python**: `__builtins__`、モジュールの副作用、メタクラス
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- **Java**: 静的フィールド、クラスローダー、リフレクション
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- **Nyash**: **これらの問題がすべて存在しない！**
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## 📊 移行戦略
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### Phase 1: ハイブリッドモード（3ヶ月）
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- 既存ファイル→DB同期ツール開発
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- DB→ファイルエクスポート（Git互換性維持）
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- 開発者が徐々に慣れる期間
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### Phase 2: DB優先モード（3ヶ月）
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- 新規開発はDB直接
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- ファイルは自動生成
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- リファクタリング効率を体感
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### Phase 3: 完全DB化（3ヶ月）
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- ファイルシステムは配布用のみ
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- 開発は100% DB駆動
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- 新しい開発パラダイムの確立
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## 🌟 期待される効果
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### 開発効率
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- **リファクタリング**: 100倍高速化（秒単位→ミリ秒単位）
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- **検索**: SQLによる高度な検索（正規表現、構造検索）
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- **分析**: 依存関係、複雑度、類似性を瞬時に把握
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### コード品質
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- **重複排除**: 類似コードを自動検出
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- **整合性**: DB制約で不整合を防止
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- **追跡可能性**: すべての変更を記録
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### AI連携
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- **構造化データ**: AIが理解しやすい
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- **メタデータ**: 型情報、使用頻度など豊富
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- **学習効率**: コードパターンを効率的に学習
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## 🚀 革新性
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### 世界初の要素
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1. **完全DB駆動言語**: ファイルシステムからの解放
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2. **構造認識エディタ**: Box/メソッド単位の編集
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||
3. **瞬間リファクタリング**: SQLトランザクションで完結
|
||
4. **依存関係DB**: コンパイル時情報も含む
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||
### 技術的優位性
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- **SQLite**: 軽量、高速、信頼性
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- **Everything is Box**: DB表現と相性抜群
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- **MIRキャッシュ**: コンパイル高速化
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## 📅 実施時期
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||
- **開始条件**: Phase 15（セルフホスティング）完了後
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- **推定期間**: 9ヶ月
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- **優先度**: 高（開発効率の革命的向上）
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## 🔗 関連フェーズ
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- [Phase 15: セルフホスティング](../phase-15/) - 基盤技術
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- [Phase 12: 統一実行パス](../phase-12/) - MIRキャッシュ活用
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- [Phase 16: プラグインエコシステム](../phase-16/) - DB APIの公開
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---
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||
> 「コードはファイルに書くもの」という固定観念を打ち破る。
|
||
> 21世紀の開発は、構造化データベースで行うべきだにゃ！
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## 📚 関連ドキュメント
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### Phase 21の進化過程
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- [技術的考慮事項](technical-considerations.md) - 詳細な技術検討
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||
- [可逆変換アプローチ](reversible-conversion.md) - Git互換性を保つ方法
|
||
- [箱データベース構想v2](README_v2.md) - シンプル化された実装
|
||
- [自己解析アプローチ](self-parsing-approach.md) - Nyashの自己パース能力活用
|
||
|
||
### 学術的評価
|
||
- **[AI評価フォルダ](ai-evaluation/)** - Gemini/Codexによる詳細な評価
|
||
- [Gemini評価](ai-evaluation/gemini-evaluation.md) - 完全な学術的分析
|
||
- [Codex評価（部分）](ai-evaluation/codex-evaluation-partial.md) - 深い思考過程
|
||
- [評価サマリー](ai-evaluation/evaluation-summary.md) - 統合的な分析 |