# SPEC-NFR-001: 非機能要件統合仕様書

## 要件トレーサビリティ

**要件ID**: REQ-PERF-001〜010, REQ-AVAIL-001〜003, REQ-REL-001〜003, REQ-SCALE-001〜003, REQ-MAINT-001〜009, REQ-UX-001〜003, REQ-ACCESS-001〜003, REQ-COMPAT-001〜006 (非機能要件群)

**主要要件カテゴリ**:
- **性能要件** (REQ-PERF-001〜010)
- **可用性要件** (REQ-AVAIL-001〜003)
- **信頼性要件** (REQ-REL-001〜003)
- **拡張性要件** (REQ-SCALE-001〜003)
- **保守性要件** (REQ-MAINT-001〜009)
- **ユーザビリティ要件** (REQ-UX-001〜003)
- **アクセシビリティ要件** (REQ-ACCESS-001〜003)
- **互換性要件** (REQ-COMPAT-001〜006)

**実装状況**: 🔄実装中
**テストカバレッジ**: tests/non_functional/
**関連仕様書**: 全システム仕様書

## 概要

小説執筆支援システム「Noveler」の非機能要件を包括的に定義した統合仕様書です。性能、可用性、信頼性、拡張性、保守性、ユーザビリティ、アクセシビリティ、互換性の8つの品質特性について、具体的な要件と検証方法を規定します。

## 1. 性能要件 (REQ-PERF-001〜010)

### 応答時間要件

#### REQ-PERF-001: CLI命令実行時間 < 2秒
```python
@performance_requirement("CLI_RESPONSE_TIME", max_seconds=2.0)
class CLICommandProcessor:
    """CLI コマンド処理の性能要件"""

    def execute_command(self, command: str) -> CommandResult:
        """2秒以内でのコマンド実行"""
        start_time = time.time()
        result = self._process_command(command)
        elapsed = time.time() - start_time
        assert elapsed < 2.0, f"Command took {elapsed}s, exceeds 2s limit"
        return result
```

#### REQ-PERF-002: AI協創レスポンス時間 < 30秒
- **Claude API呼び出し**: 30秒以内のレスポンス
- **タイムアウト処理**: 30秒超過時の適切なハンドリング
- **進捗表示**: 長時間処理の進捗可視化

#### REQ-PERF-003: 品質チェック実行時間 < 10秒
- **A31品質チェック**: 68項目チェックを10秒以内
- **並列処理**: 複数チェック項目の並列実行
- **キャッシュ活用**: 前回結果の効率的再利用

#### REQ-PERF-004: ファイル読み書き時間 < 1秒
- **YAML読み込み**: 大容量YAMLファイルの高速読み込み
- **ストリーミング処理**: 大容量ファイルの段階的処理
- **圧縮効率**: データ圧縮による高速化

### スループット要件

#### REQ-PERF-005: 同時実行プロセス数 ≥ 5
```python
class ConcurrentProcessManager:
    """並列処理管理"""
    MAX_CONCURRENT_PROCESSES = 5

    async def execute_concurrent_tasks(self, tasks: List[Task]) -> List[Result]:
        """最大5プロセス並列実行"""
        semaphore = asyncio.Semaphore(self.MAX_CONCURRENT_PROCESSES)
        return await asyncio.gather(*[
            self._execute_with_semaphore(task, semaphore)
            for task in tasks
        ])
```

#### REQ-PERF-006: 大容量ファイル処理 ≤ 100MB
#### REQ-PERF-007: バッチ処理効率 ≥ 1000件/分

### リソース使用量要件

#### REQ-PERF-008: メモリ使用量 ≤ 2GB
#### REQ-PERF-009: CPU使用率 ≤ 80%
#### REQ-PERF-010: ディスク使用量 ≤ 10GB

## 2. 可用性要件 (REQ-AVAIL-001〜003)

### REQ-AVAIL-001: システム稼働率 ≥ 99.9%
```python
class AvailabilityMonitor:
    """可用性監視"""
    TARGET_UPTIME = 0.999  # 99.9%

    def calculate_availability(self, uptime: float, total_time: float) -> float:
        """可用性計算"""
        availability = uptime / total_time
        assert availability >= self.TARGET_UPTIME
        return availability
```

### REQ-AVAIL-002: 自動復旧機能
- **プロセス復旧**: 異常終了時の自動再起動
- **データ復旧**: 破損データの自動修復
- **サービス復旧**: 外部サービス障害時のフォールバック

### REQ-AVAIL-003: ダウンタイム ≤ 1時間/月
- **計画メンテナンス**: 月次1時間以内
- **緊急メンテナンス**: 最小限の影響
- **ローリングアップデート**: 無停止アップデート

## 3. 信頼性要件 (REQ-REL-001〜003)

### REQ-REL-001: データ整合性保証 100%
```python
class DataIntegrityValidator:
    """データ整合性検証"""

    def validate_integrity(self, data: Any) -> IntegrityReport:
        """100%のデータ整合性保証"""
        checksum = self._calculate_checksum(data)
        references = self._validate_references(data)
        constraints = self._validate_constraints(data)

        assert all([checksum.valid, references.valid, constraints.valid])
        return IntegrityReport(valid=True, details=[checksum, references, constraints])
```

### REQ-REL-002: バックアップ成功率 ≥ 99.9%
### REQ-REL-003: エラー率 ≤ 0.1%

## 4. 拡張性要件 (REQ-SCALE-001〜003)

### REQ-SCALE-001: 水平スケーリング対応
### REQ-SCALE-002: 機能プラグイン対応
### REQ-SCALE-003: API拡張対応

## 5. 保守性要件 (REQ-MAINT-001〜009)

### コード品質要件

#### REQ-MAINT-004: コードカバレッジ ≥ 80%
```python
# pytest.ini 設定
[tool:pytest]
addopts = --cov=src --cov-report=term-missing --cov-fail-under=80
```

#### REQ-MAINT-005: 循環的複雑度 ≤ 10
```python
# .flake8 設定
[flake8]
max-complexity = 10
```

#### REQ-MAINT-006: ドキュメント網羅率 ≥ 90%

### 保守作業要件

#### REQ-MAINT-001: 定期的品質チェック
#### REQ-MAINT-002: 性能監視・分析
#### REQ-MAINT-003: セキュリティ脆弱性対応
#### REQ-MAINT-007: 機能拡張対応
#### REQ-MAINT-008: ユーザーフィードバック対応
#### REQ-MAINT-009: 技術革新対応

## 6. ユーザビリティ要件 (REQ-UX-001〜003)

### REQ-UX-001: 学習コスト ≤ 2時間
```python
class UsabilityValidator:
    """ユーザビリティ検証"""
    MAX_LEARNING_TIME = 7200  # 2 hours in seconds

    def validate_learning_curve(self, user_session: UserSession) -> UsabilityReport:
        """学習時間の検証"""
        time_to_proficiency = user_session.time_to_basic_proficiency
        assert time_to_proficiency <= self.MAX_LEARNING_TIME
        return UsabilityReport(learning_time=time_to_proficiency, passed=True)
```

### REQ-UX-002: 操作手順 ≤ 3ステップ
### REQ-UX-003: エラーメッセージ日本語表示

## 7. アクセシビリティ要件 (REQ-ACCESS-001〜003)

### REQ-ACCESS-001: 多様な環境対応
### REQ-ACCESS-002: 支援技術対応
### REQ-ACCESS-003: 国際化対応（i18n）

## 8. 互換性要件 (REQ-COMPAT-001〜006)

### プラットフォーム互換性

#### REQ-COMPAT-001: Windows 10/11対応
#### REQ-COMPAT-002: macOS対応
#### REQ-COMPAT-003: Linux対応

### ソフトウェア互換性

#### REQ-COMPAT-004: Python 3.10+対応
```python
# pyproject.toml 設定
[tool.poetry.dependencies]
python = "^3.10"
```

#### REQ-COMPAT-005: Git 2.0+対応
#### REQ-COMPAT-006: Claude API対応

## 品質監視・測定

### メトリクス収集
```python
class QualityMetricsCollector:
    """品質メトリクス収集"""

    def collect_performance_metrics(self) -> PerformanceMetrics:
        """性能メトリクス収集"""

    def collect_availability_metrics(self) -> AvailabilityMetrics:
        """可用性メトリクス収集"""

    def collect_reliability_metrics(self) -> ReliabilityMetrics:
        """信頼性メトリクス収集"""
```

### 品質ダッシュボード
- **リアルタイム監視**: 全品質要件の即時可視化
- **トレンド分析**: 品質メトリクスの時系列分析
- **アラート機能**: 品質要件違反の即座通知
- **レポート生成**: 定期的な品質レポート自動生成

## テスト戦略

### 非機能テスト分類
1. **性能テスト**: ロードテスト、ストレステスト、ベンチマークテスト
2. **可用性テスト**: 障害注入テスト、復旧テスト
3. **信頼性テスト**: 長時間稼働テスト、データ整合性テスト
4. **拡張性テスト**: スケーラビリティテスト、負荷増加テスト
5. **保守性テスト**: コード品質テスト、ドキュメント品質テスト
6. **ユーザビリティテスト**: 操作性テスト、学習効率テスト
7. **アクセシビリティテスト**: 多様環境テスト、支援技術テスト
8. **互換性テスト**: クロスプラットフォームテスト、バージョン互換性テスト

### 自動化テスト実行
```bash
# 性能テスト自動実行
pytest tests/performance/ --benchmark-only

# 可用性テスト自動実行
pytest tests/availability/ --chaos-monkey

# 品質総合テスト実行
pytest tests/non_functional/ --full-suite
```

## 受け入れ条件

### 必須条件
- [ ] 全性能要件を満たす（レスポンス時間、スループット、リソース使用量）
- [ ] 可用性99.9%以上を達成する
- [ ] データ整合性100%を保証する
- [ ] 主要プラットフォーム（Windows, macOS, Linux）で正常動作する
- [ ] コードカバレッジ80%以上を達成する
- [ ] ユーザビリティ要件を満たす（学習時間、操作手順）

### 推奨条件
- [ ] 全拡張性要件に対応する
- [ ] アクセシビリティガイドラインに準拠する
- [ ] 国際化対応を完了する
- [ ] セキュリティベストプラクティスに準拠する

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**最終更新日**: 2025-09-04
**バージョン**: v1.0.0
**作成者**: Claude Code (Serena MCP)
