内部設計とは
内部設計とは、外部設計（基本設計）で決まった仕様をもとに、プログラマーが実際にプログラムコードを書くことができるように、システムの「ユーザーからは見えない裏側の仕組み」を詳細に設計する工程のことです。「詳細設計」とも呼ばれます。
外部設計が「何を見せるか（表面）」を設計するのに対し、内部設計は「どのようにコンピュータで処理するか（裏面）」を設計します。具体的には、データの処理ロジック（アルゴリズム）、データベースのテーブル構造やデータの保存形式、プログラムを機能ごとに分割した「モジュール」の設計、エラーが発生した際の例外処理の方法などを決定します。この内部設計書がしっかりと作り込まれていることで、複数のプログラマーが開発に加わっても、統一感のある正確なシステムを作り上げることができます。
具体例
ECサイトで「注文ボタンが押されたとき」の処理をプログラム向けに定義する内部設計の記述例です。
【処理手順（アルゴリズム）の設計】
1. 画面から送られた「商品ID」と「注文数」を受け取る。
2. データベースの「在庫テーブル」から該当商品の在庫数を取得する。
3. もし（在庫数 ＞＝ 注文数）なら：
・在庫数から注文数を引き算して更新する。
・「注文成功」の応答データを返す。
4. そうでない（在庫不足）なら：
・「在庫不足エラー」の応答データを返し、ログを出力する。もう少し詳しく
内部設計は、外部設計で作成された「ユーザー視点」の仕様を、開発者（プログラマー）が実装できる具体的な「コンピュータ視点」の設計に翻訳する工程です。システムの裏側の動作ロジックや物理的な構造を決定するため、発注者はレビューには参加せず、システムエンジニアとプログラマーが中心となって進めます。
内部設計で決定される主な項目には以下があります。
- モジュール設計（詳細設計）: プログラム全体を機能単位（モジュール、クラス、関数など）に分解し、それぞれのモジュールが持つ役割、インプット（引数）、アウトプット（戻り値）を定義します。
- 物理データ設計: 外部設計での論理的なデータ構造に基づき、具体的なデータベースエンジンに適合した物理的なテーブル定義（データ型、インデックスの設定、制約など）を行います。
- 処理フロー（アルゴリズム）設計: 複雑な計算処理やビジネスロジックの実行手順を、フローチャートや疑似コード（プログラムに近い箇条書き）を用いて定義します。
- エラー・例外処理設計: 入力エラーや通信障害が発生した際に、システムが異常終了せずにログを記録し、適切なエラー画面を表示する仕組みを設計します。
完成した「内部設計書（詳細設計書）」は、コーディング（プログラミング）の直接の指示書として機能します。
試験でのポイント
試験では、内部設計の役割や設計対象（モジュール分割、物理データベース設計、アルゴリズム設計など）が問われます。
外部設計との対比として、「クライアント（発注者）は関与せず、開発者向けに行われる設計工程であること」が頻出ポイントです。また、この工程で設計されるモジュール構成やデータ項目に基づいて、後続の「単体テスト」のテスト仕様書が作成されるという対応関係（V字モデルにおける内部設計と単体テストのペア）も非常によく出題されます。
関連する用語
関連する用語には、システムの見た目や大枠を決める「外部設計」、プログラムを機能単位に分割する「モジュール分割」、および内部設計の妥当性をプログラムの最小単位で検証する「単体テスト」があります。