Qiita Night PHP 2023

登壇資料です

Transcript

1. ൓෮ॲཧͱ JUFSBCMFͰ༇շͳ஥ؒͨͪ
   Hirosugu Takeshita @fuwasegu
   

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2. • 竹下 拓秀 / ふわせぐ （@fuwasegu）
   • 株式会社ゆめみ / 21卒
   – コーポレートエンジニア
   • PHP / Laravel がメイン
   – Svelte（JS / TS），Rust Go 勉強中
   • 長崎県出身 / 愛知県在住
   • !（3 歳）の父
   2
   自己紹介
   Qiita Night 〜PHP〜
   

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3. 宣伝
   3
   Qiita Night 〜PHP〜
   • mpyw さんと二人で Laravel の
   ソースコードを読む会
   • 隔週で YouTube Live で配信中
   • バックナンバー
   • Model の with
   • Model の scope
   • SoftDelete
   • サービスコンテナ
   • ルートモデルバインディング
   • ExceptionHandler
   次回: 2023-01-30 14:00:00
   

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4. • PHP での反復処理について
   • Generator の紹介
   4
   今日話すこと
   Qiita Night 〜PHP〜
   

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5. 5
   7 分しかないのでめっちゃ突っ走ります
   （後日 Qiita に記事出すので詳しくはそちらで）
   Qiita Night 〜PHP〜
   

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6. 反復処理（Iteration）ってどんなもの？
   Qiita Night 〜PHP〜 6
   反復可能な値の各要素に対して，同じ処理を順番に行うこと
   

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7. • オブジェクト
   • iterable 型
   7
   PHP で反復可能な値になりうるもの
   Qiita Night 〜PHP〜
   

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8. • オブジェクト
   8
   PHP で反復可能な値になりうるもの
   Qiita Night 〜PHP〜
   アクセス権限があるプロパティは，
   foreach で取り出せる
   （private なものは取り出せない）
   

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9. • iterable 型
   9
   PHP で反復可能な値になりうるもの
   Qiita Night 〜PHP〜
   今日の本題はこっち
   

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10. • iterable = (Traversable | array)
    – 型のエイリアス
    – PHP7.1 〜 PHP8.0 では疑似型
    – それ以前は未定義
    • foreach で反復処理ができるもの
    • iterator_to_array() に渡すと array になるもの
    – iterator_to_array() の引数 Traversable | array になったのは
    PHP8.2 から
    – それまでは Traversable のみだった
    10
    iterable とは
    Qiita Night 〜PHP〜
    

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11. 11
    Qiita Night 〜PHP〜
    iterable
    array
    Traversable
    

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12. 12
    Qiita Night 〜PHP〜
    iterable
    array
    Traversable
    IteratorAggregate Iterator
    Generator
    extends
    extends
    extends
    implements
    

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13. 13
    Qiita Night 〜PHP〜
    iterable
    IteratorAggregate Iterator
    Generator
    extends
    extends
    extends
    implements
    時間がないので説明は割愛
    

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14. Iterator とは
    • 反復処理中の状態を持つオブジェクト自身を
    定義するinterface
    – 現在の要素を取得
    – 現在のキーを取得
    – 次の要素に進む
    – 最初の要素に巻き戻し
    – 現在位置が有効かどうか
    取得
    Qiita Night 〜PHP〜 14
    

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15. IteratorAggregate とは
    • Iterator（Traversable） を作る interface
    • 自分自身が要素を持ったり状態を管理するわけ
    ではない
    Qiita Night 〜PHP〜 15
    • getIterator() は新しいイテレータ
    を返す
    • foreach に IteratorAggregate を渡
    すと勝手に getIterator() が呼ばれ
    る
    ポイント
    

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16. Generator とは
    • イテレータが簡単に作れるやつ
    – 本来 Iterator を自前で作る場合，インタフェースに定
    義されたメソッドをそれぞれ実装する必要がある
    – Generator は yield するだけで良い
    • 遅延評価される（＝ 省メモリ）
    – 値（演算結果）が必要になったときに初めて評価
    されるということ
    Qiita Night 〜PHP〜 16
    

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17. 17
    ジェネレーター構文の例
    Qiita Night 〜PHP〜
    

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18. 18
    ジェネレーター構文の例
    Qiita Night 〜PHP〜
    まだ何が嬉しいか分からん！
    

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19. 19
    もうちょっと
    具体的なユースケースを考えます
    Qiita Night 〜PHP〜
    

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20. 仮想の要件
    • 大容量の CSV ファイルを読み込む
    – ID,姓,名,生年月日,郵便番号,電話番号,メールアドレ
    ス,性別
    • フィルターしてデータを抜き出す
    – 名字が山田
    – 二十歳以上
    – 男
    – 頭から 3 件取得する
    Qiita Night 〜PHP〜 20
    

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21. 愚直に実装してみる（方針）
    • 一気には読み込めないので一行ずつ読む
    – fopen() して fgetcsv() しながらループ
    • ループの中で 条件に合致しなかったら読み
    飛ばす
    • カウンタを作っておいてインクリメントしていく
    – 必要数集まったら break
    Qiita Night 〜PHP〜 21
    

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22. 22
    Qiita Night 〜PHP〜
    条件の数だけ if を並べる 1個の if にまとめる
    愚直に実装してみる（実装）
    文字が小さいのは許して
    

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23. 23
    Qiita Night 〜PHP〜
    愚直に実装してみる（実装）
    

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24. 24
    メソッドに分割してみる
    Qiita Night 〜PHP〜
    年齢でフィルター
    名前でフィルター
    性別でフィルター
    指定要素数取り出し
    

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25. • 一見見通しが良くなったが，前もって
    CSV を全部読み込む必要があり激重
    • 毎回 foreach で全探索するので激重
    25
    分割したメソッドで組み立て
    Qiita Night 〜PHP〜
    CSV が大きいとメモリが食いつぶされます
    

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26. 26
    Generator を使って書き直す
    Qiita Night 〜PHP〜
    年齢でフィルター
    性別でフィルター
    名前でフィルター
    指定要素数取り出し
    CSV 読み込み
    

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27. 27
    Generator を使って書き直す
    Qiita Night 〜PHP〜
    今回は Generator 関数を用いましたが，IteratorAggregate を
    使ってクラスごとに分割する方法もあります
    （Qiita で解説します！）
    

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28. • さっきと見た目は変わらない
    • 全て Generator なので CSV を一気に読み
    込む必要も無くなった
    28
    分割したメソッドで組み立て
    Qiita Night 〜PHP〜
    CSV がどれだけ大きくても動作します
    

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29. • Generator を使わない場合
    – Fatal error: Allowed memory size of 134217728 bytes
    exhausted (tried to allocate 20480 bytes)
    • Generator を使った場合
    – 2936 バイトで正常に終了
    29
    実験
    Qiita Night 〜PHP〜
    • 100 万行の CSV（77.2 MB）を入力
    • CSV の読み込み 〜 フィルターにかかる使用メモリを計測
    結果
    

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30. • Generator は yield が呼ばれるたびに値を生成する
    – Generator でない場合要素分のメモリが必要
    – Generator が生成した値は消費されるので古いものは破棄される
    – つまり巻き戻せない（単一方向の Iterator）
    • Generator は値が必要になったときに初めて評価される
    – 並列で並べた時，Generator でない場合毎回全部ループして都度
    全要素評価する
    – Generator の場合，一行読み込むたびに次の処理に移れる
    30
    なぜ Generator は省メモリなのか
    Qiita Night 〜PHP〜
    メモリの使用量が要素数に比例しないので，無限長のリストを扱える
    

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31. 31
    実際の処理を見てみよう
    Qiita Night 〜PHP〜
    6, 2, 10, 9, 3, 12
    読み取りたいデータ
    $data = read_data();
    // 5 以上の整数に絞る
    $result = filter_1($data);
    // 偶数に絞る
    $result = filter_2($result);
    // 頭から 2 つだけとる
    $result = take($result, 2);
    foreach ($result as $item) {
    echo $item;
    }
    擬似コード
    

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32. 32
    Generator を使わない場合
    Qiita Night 〜PHP〜
    全部読み込み
    全探索で絞り込み
    全探索で絞り込み
    早期リターン
    出力
    $data = read_data();
    // 5 以上の整数に絞る
    $result = filter_1($data);
    // 偶数に絞る
    $result = filter_2($result);
    // 頭から 2 つだけとる
    $result = take($result, 2);
    foreach ($result as $item) {
    echo $item;
    }
    

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33. 33
    Generator を使わない場合
    Qiita Night 〜PHP〜
    6 2 10 9 3 12
    read_data 1 2 3 4 5 6
    filter_1 7 8 9 10 11 12
    filter_2 13 14 15 16
    take 17 18
    foreach 19 20
    データ
    処理
    黒の数字は読み取り順 処理が軸になる
    

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34. 34
    Generator を使う場合
    Qiita Night 〜PHP〜
    1 要素目
    2 要素目
    3 要素目
    $data = read_data();
    // 5 以上の整数に絞る
    $result = filter_1($data);
    // 偶数に絞る
    $result = filter_2($result);
    // 頭から 2 つだけとる
    $result = take($result, 2);
    foreach ($result as $item) {
    echo $item;
    }
    

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35. 35
    Generator を使う場合
    Qiita Night 〜PHP〜
    6 2 10 9 3 12
    read_data 1 6 8
    filter_1 2 7 9
    filter_2 3 10
    take 4 11
    foreach 5 12
    データ
    処理
    黒の数字は読み取り順 値が軸になる
    

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36. • Generator を使わない場合
    – 全てのデータを読み込んだ
    – メソッドは呼び出し時に実行された
    – 毎回全要素を参照した
    • take の早期リターンは例外
    • Generator を使った場合
    – 全てのデータは読み込まなかった
    – メソッドは呼び出し時に実行されなかった
    • 要素ごとに遅延実行された
    – 演算対象の要素のみ参照した
    36
    結果
    Qiita Night 〜PHP〜
    $data = read_data();
    // 5 以上の整数に絞る
    $result = filter_1($data);
    // 偶数に絞る
    $result = filter_2($result);
    // 頭から 2 つだけとる
    $result = take($result, 2);
    foreach ($result as $item) {
    echo $item;
    }
    

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    Qiita Night 〜PHP〜
    Generator はいいぞ！
    

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