続・ゲンバのSwift

Developer Day

続・ゲンバのSwift

1

D-1

安達勇一クラスメソッド株式会社

Ⓒ Classmethod, Inc.

2015年03月29日

#cmdevio2015

2

安達　勇一• 2013/12 入社

• TwitterID: 　　@UsrNameu1

• Github: 　　 https://github.com/UsrNameu1

• Blog: 　　 http://dev.classmethod.jp/author/yad

• 　　　　　　　で連載やってます

https://github.com/UsrNameu1

http://dev.classmethod.jp/author/yad

Topics for today

• Enum

• Collection API

• BrightFutures

3Ⓒ Classmethod, Inc.

Topics for today

• Enum

• Collection API

• BrightFutures


Enum

• 離散値とEnum

• リソースとEnum

• エラーとEnum


離散値とEnum

• 決まった数値のみ許容するAPIのEndpoint :


POST api/v1/user[ { "name" : "Tarou", "gender" : 1 }, { "name" : "Yoko", "gender" : 2 }]

離散値とEnum

• 決まった数値のみ許容するAPIのEndpoint :



決まった数値以外は 400 Bad Request

離散値とEnum

• 対応するモデル


struct User { let name: String let gender: Int}

離散値とEnum

• 対応するモデル


struct User { let name: String let gender: Int}

違う、そうじゃない!

struct User { let name: String let gender: Gender}

enum Gender: Int { case Male = 1 case Female = 2}

離散値とEnum

• 限られた値しかとらない数値はEnumにすることで…

→APIエラーを防げる



決まった数値以外は 400 Bad Request

離散値とEnum



switch user.gender {case 1 : println(“male”)case 2 : println(“female”)default : assert(false, “error”)}

離散値とEnum


→網羅性チェックによりassertionを書く手間を省ける


switch user.gender {case .Male : println(“male”)case .Female : println(“female”)}


離散値はEnumにして IOを型として束縛

Enum





リソースとEnum

• Enumで宣言された値に対する

• NSLocalizedString • UIImage

→Objective-Cではコンバータやカテゴリ拡張を　別に実装するなどで対処。


リソースとEnum

• Enumで宣言された値に対する

• NSLocalizedString • UIImage

→SwiftではEnumに直接書けるようになりました！


リソースとEnum

• NSLocalizedStringを性別に対して取得



extension Gender { var localizedString: String { switch self { case .Male: return NSLocalizedString(“male”, comment: “”) case .Female: return NSLocalizedString(“female”, comment: “”) } }}

リソースとEnum

• UIImageを性別に対して取得



extension Gender { var thumbImage: UIImage { switch self { case .Male: return UIImage(named: “male”) case .Female: return UIImage(named: “female”) } }}

リソースとEnum

• Before

• After


cell.thumbImage = [UIImage thumbImageWithGender: gender];cell.title = [NSString localizedStringWithGender: gender];

cell.thumbImage = gender.thumbImagecell.title = gender.localizedString


Enumに紐付くリソースは自身で管理・記述を簡潔化

Enum





エラーとEnum• Objective-Cでの典型的なエラーハンドリング（ライトバック渡し）


NSError *error = nil;NSData *aData = [NSData dataWithContentsOfURL:pathURL options:NSDataReadingUncached error:&error];if (!error) { // エラーがない時の処理} else { // エラーがある時の処理}

エラーとEnum

• エラーハンドリングについてはほぼ定形の処理

• エラーが無い時に続けて簡単に処理を書きたい…

• Optionalでは何のエラーかわからない…


エラーとEnum




• Optionalでは何のエラーかわからない…

そのお悩み

Result<T>が

解決します！！！

！

エラーとEnum

• Result<T>


public enum Result<T> { case Success(Box<T>) case Failure(NSError)

public init(_ value: T) { self = .Success(Box(value)) } }

public final class Box<T> { public let value: T public init(_ value: T) { self.value = value } }

エラーの可能性を持った値

コンパイラによるエラー回避の為のBoxクラス

エラーとEnum• Before

• After


- (NSData *)dataWithURL:(NSURL *)filePathURL error:(NSError *)error { // エラーがあるときにはerrorにポインタを渡し // エラーがない時にnilでないNSData*を返す。 }

func dataWithURL(url: NSURL) -> Result<NSData> { // エラーがあるときもない時もResult型を返す。 }

エラーとEnum• map in Optional<T>


// Noneの可能性をもった値を let someInt = “127”.toInt()

// Noneの可能性を保ったまま中身だけ変更 someInt.map { val in val + 1 }

エラーとEnum• map in Optional<T>


Some

None

Optional<T> Optionalmap(f: T -> U)

T

None

U

None

f

エラーとEnum• map in Result<T>


extension Result { func map(f: T -> U) -> Result { switch self { case .Success(let box) : return .Success(Box(f(box.value))) case .Failure(let err) : return .Failure(err) } } }

エラーの可能性を保って中の値をマッピングする

エラーとEnum• map in Result<T>


// NSErrorの可能性をもった値を let someInt = Result(127)

// NSErrorの可能性を保ったまま中身だけ変更 someInt.map { val in val + 1 }

エラーの可能性を保って中の値をマッピングする

エラーとEnum


Success

Failure

Result<T> Resultmap(f: T -> U)

T

NSError

U

NSError

f

• map in Result<T>

エラーとEnum• flatMap in Optional<T> (Swift 1.2)


// Noneの可能性をもった値を let someStr: String? = “127”

// 中身があったら新しい // Noneの可能性をもった値に変更 let someInt = someStr?.toInt()

Optional Chaining




// 中身があったら新しい // Noneの可能性をもった値に変更する someInt.flatMap { val as? UInt8 }


// 中身があったら新しい // Noneの可能性をもった値に変更 let someInt = someStr.flatMap { str in str.toInt() }




// 中身があったら新しい // Noneの可能性をもった値に変更する someInt.flatMap { val as? UInt8 }


// 中身があったら新しい // Noneの可能性をもった値に変更 let someInt = someStr.flatMap(String.toInt)

無引数インスタンスメソッドを関数として扱う

エラーとEnum


Some

None

Optional<T>

T

None

f

flatMap(f: T -> Optional)

Optional

U

None

• flatMap in Optional<T> (Swift 1.2)

エラーとEnum


extension Result { func flatMap(f: T -> Result) -> Result { switch self { case .Success(let box) : return f(box.value) case .Failure(let err) : return .Failure(err) } } }

新しいエラー可能性を持つ値にマッピングしてマージ• flatMap in Result<T>

エラーとEnum• flatMap in Result<T>


// NSErrorの可能性をもった値を let someInt = Result(127)

// 中身があったら新しい // 新しいNSErrorの可能性をもった値に変更 someInt.flatMap{ val in Result(val + 1)}

新しいエラー可能性を持つ値にマッピングしてマージ

エラーとEnum


Success

Failure

Result<T>

T

NSError

f

flatMap(f: T -> Result)

Result

U

NSError

• flatMap in Result<T>


Enumでエラーの可能性を持つ値を作る

Topics for today

• Enum

• Collection API

• BrightFutures


Collection API

• 実践 CollectionAPI

• map, filter, reduce

• flatMap(Swift 1.2)


let names = users.map { user in user.name } println(names)

実践 CollectionAPI

• Swiftのコードでfor文は一回も使わなかった


var names = [String]() for user in users { names.append(user.name) } println(names)

マッピングのたびにコード領域に変数が

一つ加わる

変数という状態を考えずに済む

let totalAge = users.reduce(0) { total, user in total + user.age } println(totalAge)


• Swiftのコードでfor文は一回も使わなかった


var totalAge = 0 for user in users { totalAge += user.age } println(totalAge)

集計の際に変数1つがコード領域に加わる

集計の際に変数は考えなくていい


• コード量を大幅に削減できた


- (NSArray *)namesForUsers:(NSArray *)users { NSMutableArray *names = [NSMutableArray new]; for(User *user in users) { [names addObject:user.name]; } return [NSArray arrayWithArray:names]; }

のようなマッピング用のメソッド、処理がmap一つで書ける


• メモリ管理のためにunownedやweakを使う


users.map { [weak self] user in self?.names.append(user.name) return Void() }

• map等のクロージャでselfを使う場合は　循環参照の可能性からweak, unownedを考慮する

• 設計を考え直す


関数フローを用いコード領域から

できるだけ状態を排する

Collection API


• map, filter, reduce



map, filter, reduce• map


Array<T> Array

map(transform: T -> U)T U

T

T

U

U

transform

map, filter, reduce• filter


Array<T> Array<T>

filter(includeElement: T -> Bool)T

T

T

true/falseT

T

includeElement

map, filter, reduce• reduce


Array<T> reduce(initial: U, combine: (U, T) -> U)

T

combine

T

T

U

U

initial

map, filter, reduce• 文字列の配列のうち、二文字以上のものを選び、　文字数のトータルを集計する


BeforeNSArray *strings = [@“aaaa”, @“bbb”, @“c”, @“dd”];NSUInteger totalLengthForStrings = 0;for(NSString *string in strings) { NSUInteger lengthOfString = string.length if (lengthOfString >= 2) { totalLengthForStrings += lengthOfString }}NSLog(@“%ld”, totalLengthForStrings) // 9

map, filter, reduce• 文字列の配列のうち、二文字以上のものを選び、　文字数のトータルを集計する


After

let strings = [“aaaa”, “bbb”, “c”, “dd”]let totalCount = strings.map(countElements) .filter { count in count >= 2 } .reduce(0, +)println(totalCount) // 9


コレクションを関数フローで

整形・選択・集計する

Collection API


• map, filter, reduce, sorted, first, last




flatMap(Swift 1.2)

let strings = [“aaaa”, “bbb”]let bothCaseStrings = strings.flatMap { str in [str.uppercaseString, str.lowercaseString] }println(bothCaseStrings) // [“aaaa”, “AAAA”, “bbb”, “BBB”]

flatMap(Swift 1.2)

Array<T> Array

flatMap(transform: T -> [U])T U

transformT

T

U

U

U

U

U

Topics for today

• Enum

• Collection API

• BrightFutures


BrightFuture• Futures in Swift

• Future

• Promise

• メソッド概観

• Pluggable Activities


• Swiftz https://github.com/typelift/swiftz

• BrightFutures https://github.com/Thomvis/BrightFutures


Futures in Swift

https://github.com/typelift/swiftz

https://github.com/Thomvis/BrightFutures

• Swiftz

関数型プログラミングインターフェイスをSwiftに追加


Futures in Swift

• Swiftz

多くの演算子はHaskellやF#から由来している中には • (Option+8) などの特殊文字もある


Futures in Swift

• Swiftz

非同期を扱う為のクラスFutureも抽象度の高い基底クラスを有するため採用見送り


Futures in Swift


BrightFutures


• Future

• Promise




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コールバックハンドラでの非同期処理


Future• Objective-Cでの典型的な非同期ハンドリング

[[SomeTaskManager sharedInstance] taskWithCompletion:^(NSData *data, NSError *err) { if (err) { // エラーハンドリング } else { // エラーがない時の処理 } }];


Future



• 非同期処理がまたがる度にネストが深くなっていく

Future



• 非同期処理がまたがる度にネストが深くなっていく

そのお悩み

Future<T>が

解決します！！！

！

public class Future<T> { var result: Result<T>? = nil

... }

非同期処理エラーの可能性を持った値

Future

public enum Result<T> { case Success(Box<T>) case Failure(NSError) }

エラーの可能性を持った値

Result<T>は実装に入っている

Future

Success

Failure

T

NSError

Pending None

Some(Result<T>)

• Futureの取りうる状態は３つ

非同期処理中

非同期処理完了

Future• Futureをつくる

public func future<T>( context c: ExecutionContext = Queue.global, task: () -> T ) -> Future<T>

let futureValue = future { // 何か重い処理 return 返り値 }

必要に応じてキューを指定する（Queueはdispatch_queue_tのラッパー）

75

Futureは非同期エラーの可能性をもった値


• Future

• Promise




Promise

• Future<T>の生成に利用

func someTask() -> Future<NSData> { let promise = Promise<NSData>() SomeTaskManager.sharedInstance .taskWithCompletion { data, err in if err != nil { // エラーハンドリング promise.failure(err) } else { // エラーがない時の処理 promise.success(data) } } return promise.future }


Promise

• 「約束」「契約」を表すオブジェクト


コールバックが一回きり呼ばれる契約を表す

Futureをエラーで完了させる

Futureを成功で完了させる

Promise• 非同期処理が呼ばれた証として　Future<T>オブジェクトを発行


Futureを発行する


BoltsFramework

Promise


• BrightFutures と BoltsFrameworkの比較

- (BFTask *)someTask { BFTaskCompletionSource *task = [BFTaskCompletionSource taskCompletionSource]; [[SomeTaskManager sharedInstance] taskWithCompletion:^(NSData *data, NSError *err) { if (err) { [task setError:err]; } else { [task setResult:data]; } }]; return task.task; }

Promise

Sourseの生成

完了処理

BFTaskをSourceから生成

• BrightFutures と BoltsFrameworkの比較

func someTask() -> Future<NSData> { let promise = Promise<NSData>() SomeTaskManager.sharedInstance() .taskWithCompletion { data, err in if err != nil { promise.failure(err) } else { promise.success(data) }

} return promise.future }

Promise

Promiseの生成

完了処理

FutureをPromiseから生成


Promise

• Promiseは発行したら必ず成功かエラーを一回だけ発行するように実装

• Promiseに複数の成功を送るとランタイムエラーを起こす

• 複数回呼ばれるようなDelegateとは相性が悪い

84

コールバックハンドラには Promiseを用いてFutureを生成


• Future

• Promise




メソッド概観• onComplete in Future<T>

onComplete( callback: Result<T> -> Void ) -> Future<T>

T

NSError

None

Result<T>

callback

Future<T>

メソッド概観

futureTask.onComplete { result in switch result { case .Success(let val): () case .Failure(let err): () } }

非同期計算の結果にかかわらすResult<T> を返却

• onComplete in Future<T>

メソッド概観• onSuccess in Future<T>

onSuccess( callback: T -> Void ) -> Future<T>

T

NSError

None

Result<T>

callback

Future<T>

メソッド概観• onSuccess in Future<T>

futureTask.onSuccess { value in // T型のvalueに対する処理 }

非同期計算が成功した場合Tを返却

メソッド概観• onFailure in Future<T>

onFailure( callback: NSError -> Void ) -> Future<T>

T

NSError

None

Result<T>

Future<T>

callback

メソッド概観

futureTask.onFailure { error in // NSError型のerrorに対する処理 }

非同期計算が成功した場合NSError を返却

• onFailure in Future<T>

メソッド概観• map in Future<T>

Future<T> Futuremap(f: T -> U)

T

NSError

U

NSError

f

None

// 非同期エラーの可能性をもった値を let futureData = someTask() // Future<NSData>型の返り値 // 非同期エラーの可能性を保ったまま中身だけ変更 futureData.map { data in NSString( data: data, encoding: NSUTF8StringEncoding ) } // Future<NSString>型の返り値

メソッド概観• map in Future<T>

メソッド概観• flatMap in Future<T>

Future<T> FutureflatMap(f: T -> Future)T

NSError

U

NSError

f

None

// 非同期エラーの可能性をもった値を let someURLString = someURLTask()// Future<String>型の返り値 // 中身がエラーでなければ続きの // 非同期エラー可能性をもった値を評価 someURLString.flatMap(fetchData) // fetchData: Stringを引数にもち // Future<NSData>を返り値に持つ関数

メソッド概観• flatMap in Future<T>

96

非同期処理を定形的なハンドリングで記述


• Future

• Promise




• 非同期処理のまとまり毎にFutureを生成


Pluggable Activities

→非同期処理同士を抜き差し、順序入替しやすくなった

Web API Task App DB Task

Web API TaskApp DB Task




Web API App DB HeavyTaskInfrastructure

Use case Authentication UserLogic

→ロジックが　　非同期を要する処理かどうかがわかりやすくなった

101

Futureでアカルイ非同期処理

103

おまけ

Topics for today

• Enum

• Collection API

• BrightFutures


Topics for today

• Enum

• Collection API

• BrightFutures


Optional<T>Result<T>

Array<T>

Future<T>

• Enum

• Collection API

• BrightFutures



Array<T>

Future<T>

map

map(f: T -> U) -> U?map(f: T -> U) -> Result

map(f: T -> U) -> Array

map(f: T -> U) -> Future

• Enum

• Collection API

• BrightFutures


flatMap


Array<T>

Future<T>

flatMap(f: T -> U?) -> U?flatMap(f: T -> Result) -> Result

flatMap(f: T -> Array) -> Array

flatMap(f: T -> Future) -> Future

map ・ flatMapを適用できる型を抽象化

XXX<T> map(f: T -> U) -> XXX

flatMap(f: T -> XXX) -> XXX

Functor・Applicative・Monadへ


Haskell・Scala等の先達に根拠を求める


巨人の肩に乗る

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Engineering

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