イミュータブル（Immutable）は、「不変の」または「変更不能な」という意味の英単語で、IT分野ではプログラム中のオブジェクトや変数が作成後に状態を変更できないことを指します。
本記事では、イミュータブルの概念、プログラミングにおける具体例、そしてITインフラにおけるイミュータブルインフラストラクチャについて詳しく解説します。
イミュータブルの基本
イミュータブルの定義
イミュータブルとは、プログラム内のオブジェクトや変数が一度作成された後、その状態を変更できないことを示します。
これは、プログラムの実行時に確保されたメモリ領域の内容が書き換えられないことを意味します。
対義語の「ミュータブル」（Mutable）は、後から変更可能なものを指します。
プログラミングにおけるイミュータブル
プログラミングにおいてイミュータブルなデータ構造を使うことには多くの利点があります。
例えば、JavaにおけるString型はイミュータブルです。以下に具体例を示します：
String s = "Hello World!";
s = "Goodbye World!";このコードでは、最初に”Hello World!”というインスタンスが作成され、変数sはそのインスタンスを指します。
その後、新たに”Goodbye World!”というインスタンスが作成され、変数sは新しいインスタンスを指すようになります。
これにより、最初のインスタンスはガーベジコレクションによって解放されます。
イミュータブルのメリット
- スレッド安全性:
イミュータブルなオブジェクトは、複数のスレッドから同時にアクセスされても安全です。
変更されないため、データ競合のリスクがありません。
- 予測可能性:
オブジェクトが変更されないため、プログラムの挙動が予測しやすくなります。
これにより、デバッグが容易になります。
イミュータブルインフラストラクチャ
定義と特徴
イミュータブルインフラストラクチャは、一度構築したITインフラには変更を加えず、必要な変更がある場合は新しい環境を構築し直して入れ替えるアプローチを指します。
従来の方法では、サーバーを個別に停止して更新する必要がありましたが、イミュータブルインフラでは、新たに構築した環境をテストし、検証した上で一気に切り替えます。
具体的な実施方法
- 新しいサーバ環境の構築: 更新が必要なサーバー環境を新たに構築します。
- テストと検証: 新しい環境が既存の環境と同じように動作するかを確認します。
- 切り替え: 検証が完了したら、現用系から新環境に一気に切り替えます。
クラウドサービスとの関係
クラウドサービスの普及により、物理サーバを多く用意することなく、新旧の環境を低コストで切り替えられるようになりました。
また、Infrastructure as Code（IaC）ツールを使用することで、環境構築や更新のプロセスが自動化され、作業負担が軽減されます。
まとめ
イミュータブル（Immutable）は、プログラミングやITインフラにおいて重要な概念です。
オブジェクトが変更できないことは、スレッド安全性や予測可能性を高めるため、プログラミングにおいて多くの利点をもたらします。
また、イミュータブルインフラストラクチャの導入は、効率的なシステム運用を実現する手段となります。
これらの知識を活かし、効果的なプログラミングとインフラ管理を行っていきましょう。