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Option型を使いこなして初心者から中級者へ / scala fukuoka

Option型を使いこなして初心者から中級者へ / scala fukuoka

Scala福岡発表資料

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KASUYA, Daisuke

May 28, 2016
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Transcript

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  2. ࣗݾ঺հ • 粕谷 大輔 • id:daiksy • @daiksy • 株式会社

    はてな • Mackerel開発チーム • Mackerelのニュースレターと 告知ブログの中の人です
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  6. Scala教科書(基礎)の目次 (講義時間約2時間) • 参考文献 • 開発環境 & Hello World •

    varとvalとif式 • パターンマッチ • コレクション • Option型 • for式 • クラス定義 (case class, object, trait など) • implicit conversion/parameter • 型パラメータ • オブジェクト指向と関数プログラミング
  7. Scala教科書(基礎)の目次 (講義時間約2時間) • 参考文献 • 開発環境 & Hello World •

    varとvalとif式 • パターンマッチ • コレクション • Option型 • for式 • クラス定義 (case class, object, trait など) • implicit conversion/parameter • 型パラメータ • オブジェクト指向と関数プログラミング
  8. Option型 • nullの不便さからの卒業 (さらばヌルポ) • 値が存在しないかもしれない、という文脈を表 現 (Some or None)

  9. val o: Option[String] = Some("Hello") o: Option[String] = Some(Hello) val

    o: Option[String] = None o: Option[String] = None val o: Option[String] = Option(null) o: Option[String] = None
  10. val m = Map("key" -> "value") m: scala.collection.immutable.Map[String,String] = Map(key

    -> value) m.get("key") Option[String] = Some(value) m.get("hoge") Option[String] = None
  11. Option型 • undefチェックが型によって強制される

  12. o.replace("Hello", "Hello World") <console>:12: error: value replace is not a

    member of Option[String] o.replace("Hello", "Hello World") ^ if (o.isDefined) { o.get.replace("Hello", "Hello World") }
  13. Option型の値への アクセス • get • getOrElse • match式

  14. val o = Some("Hello") o: Some[String] = Some(Hello) o.get String

    = Hello val o = None o: None.type = None o.get java.util.NoSuchElementException: None.get at scala.None$.get(Option.scala:347) ... 32 elided
  15. val o = Some("Hello") o: Some[String] = Some(Hello) o.getOrElse("undefined") res4:

    String = Hello val o = None o: None.type = None o.getOrElse("undefined") res5: String = undefined
  16. val o: Option[String] = Some("Hello") o: Option[String] = Some(Hello) o

    match { case Some(s) => s case None => "undefined" } res1: String = Hello
  17. Option型の計算 • Optionは「値がない可能性」を文脈に持つ型 • Optionからいちいち値を取り出す必要はない • Option型のまま扱おう

  18. Option型の計算 • 例1) Option[Int] と Intの計算

  19. val o: Option[Int] val i: Int o.map(_ * i) o

    が Some(5), i が 2の場合 => Some(10) o が None, i が 2の場合 => None
  20. Option型の計算 • 例2) Option[Int] と Option[Int]の計算

  21. val option1: Option[Int] val option2: Option[Int] option1.flatMap{ o1 => option2.map{

    o2 => o1 * o2 } } いずれかの値がNoneの場合 => None 両方値がある場合 => Some(o1 * o2)
  22. Option型の計算 • 例3) Option[Int]が3つの時の計算

  23. val option1: Option[Int] val option2: Option[Int] val option3: Option[Int] option1.flatMap{

    o1 => option2.flatMap{ o2 => option3.map{ o3 => o1 * o2 * o3 } }
  24. val option1: Option[Int] val option2: Option[Int] val option3: Option[Int] val

    option4: Option[Int] option1.flatMap{ o1 => option2.flatMap{ o2 => option3.flatMap{ o3 => option4.map{ o4 => o1 * o2 * o3 * 04 } } }
  25. Option型の計算 • ネスト深すぎてつらい… • しかしつらくない書き方がある • その前に少し寄り道

  26. for式

  27. for式 • ループの制御構文 • Scalaのforはめっちゃ高機能

  28. for ( i <- (1 to 10) ) { println(i)

    } val list = List(1, 2, 3, 4, 5) for ( i <- list) { println(i) } コレクションの要素をひとつずつ取り出して繰り返す
  29. for ( i <- (1 to 10) if ( i

    % 2 == 0) ) { println(i) } ループ要素に対して if で条件を指定できる
  30. for ( i <- (1 to 10)) yield i *

    2 => Vector(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20) for式自体が値をかえすことができる
  31. for { i <- (1 to 10) j <- (1

    to 10) } yield i * j forの入れ子はネストせずにフラットに書ける
  32. for式 • これらのfor式は、実はコレクションのメソッド が呼ばれている

  33. for ( i <- (1 to 10) ) { println(i)

    } (1 to 10).foreach ( println(_) )
  34. for ( i <- (1 to 10) if ( i

    % 2 == 0) ) { println(i) } (1 to 10).filter( _ % 2 == 0).foreach( println(_) )
  35. for ( i <- (1 to 10)) yield i *

    2 => Vector(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20) (1 to 10).map( _ * 2)
  36. for { i <- (1 to 10) j <- (1

    to 10) } yield i * j (1 to 10).flatMap{ i => (1 to 10).map{ j => i * j } }
  37. foreach, withFilter(filter), flatMap(map) これらのメソッドが実装されているコレクションは for式に置き換えることができる

  38. for式はコレクションに対するマクロのようなもの for式は内部的にforeachなどの呼び出しに変換される

  39. 以下のようにREPLを起動してみよう $ scala -Xprint:parser

  40. scala> for (i <- 0 to 1) yield i +

    1 (中略) val res0 = 0.to(1).map(((i) => i.$plus(1))) (中略) scala.collection.immutable.IndexedSeq[Int] = Vector(1, 2)
  41. for式はコンパイル時にコレクションのメソッド呼び出しに 変換される。 型チェックの前に変換されるので、for式内で使われている 値の型は関係ない(式展開後に型チェックが走る) 変換ルールは対象の値に変換可能なメソッドが実装されて いるかどうか

  42. 変換ルールは4種類

  43. 1. mapを定義している型では 1個のジェネレータで構成されたfor式を使える list.map(i => i * 2) for {

    i <- list } yield i * 2
  44. 2. mapの他にflatMapも定義している型では、複数のジェネ レータから構成されるfor式を使える list.flatMap{ i => list2.map { j =>

    i * j } } for { i <- list j <- list2 } yield i * j
  45. 3. foreachを定義している型では、forループを使える (ジェネレータは1個でも複数でもよい) list.foreach { i => list2.foreach { j

    => println(i + j) } } for { i <- list j <- list2 } { println(i * j) }
  46. 4. withFilterを定義している型では、for式の中でifで始 まるフィルター式を使える list.withFilter(_ % 2 == 0).flatMap { i

    => list2.map { j => i * j } } for { i <- list if i % 2 == 0 j <- list2 } yield i * j
  47. 自分で実装してみよう

  48. case class Custom(v: String) { def foreach(f: String => Unit):

    Unit = f(v) } for { c <- Custom("Fukuoka") } println(s“Hello $c”)
  49. 応用編: for式にパターンマッチが含まれる場合

  50. val xs = List( Seq(1, 2), Seq(1, 2, 3), Seq(1,

    2, 3, 4) ) for { Seq(x, y, z) <- xs } yield x + y + z
  51. 単純に下のように変換してしまうと実行時に MatchErrorが発生してしまう for { Seq(x, y, z) <- xs }

    yield x + y + z xs.map { case Seq(x, y, z) => x + y + z } しかし、上のfor式はエラーにならない。なぜか。
  52. この場合はmapに加えてwithFilterが式展開される for { Seq(x, y, z) <- xs } yield

    x + y + z xs.withFilter { case Seq(x, y, z) => true case _ => false }.map { case Seq(x, y, z) => x + y + z } なのでmatchしないパターンは読み飛ばされる
  53. Optionに話を戻そう

  54. Optionに実装されているメソッド asInstanceOf flatMap isDefined orNull toRight canEqual flatten isEmpty productArity

    toString collect fold isInstanceOf productElement withFilter contains forall iterator productIterator exists foreach map productPrefix filter get nonEmpty toLeft filterNot getOrElse orElse toList
  55. Option型 => 要素数が0または1のコレクション

  56. Option型 => 要素数が0または1のコレクション => for式に置き換え可能

  57. val option1: Option[Int] val option2: Option[Int] val option3: Option[Int] val

    option4: Option[Int] option1.flatMap{ o1 => option2.flatMap{ o2 => option3.flatMap{ o3 => option4.map{ o4 => o1 * o2 * o3 * 04 } } }
  58. val option1: Option[Int] val option2: Option[Int] val option3: Option[Int] val

    option4: Option[Int] for { o1 <- option1 o2 <- option2 o3 <- option3 o4 <- option4 } yield o1 * o2 * o3 * o4 スッキリ!!!!!!
  59. Optionやコレクション以外でforを使う例

  60. val usdQuote = Future { connection.getCurrentValue(USD) } val jpyQuote =

    Future { connection.getCurrentValue(JPY) } val purchase = for { usd <- usdQuote jpy <- jpyQuote if isProfitable(usd, jpy) } yield connection.buy(amount, jpy) purchase onSuccess { case _ => println("OK") } USDとJPY両方の connection.getCurrentValue が完了したタイミ ングで connection.buy が実行される 非同期処理
  61. val item1: Either[Error, Item] = validationItem1 val item2: Either[Error, Item]

    = validationItem2 for { i1 <- item1.right i2 <- item2.right } insertData(i1, i2) いずれかがLeft(Error)の場合、このfor式はLeft(Error)を かえす validation
  62. for式を使いこなすと Scala中級者!!!

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  64. ͝ਗ਼ௌ ͋Γ͕ͱ͏͍͟͝·ͨ͠