suspending functionの裏側

第07回Kotlin勉強会@Sansanでの発表資料です。

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1. suspending functionの裏側
   2017/11/9
   第7回Kotlin勉強会@Sansan
   @kkagurazaka
   

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2. 皆さん、coroutines使ってますか？
   

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3. KotlinConf Keynote Recap
   

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4. KotlinConf Keynote Recap
   

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6. coroutines
   じゃんじゃん使っていきましょう
   

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7. そんなcoroutinesが
   どうやって実現されているか
   その裏側をお話します
   

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8. 自己紹介
   ● Keita Kagurazaka
   ● Android App Developer
   ● Sansan株式会社 2017/4〜
   ● Kotlin / CQRS / DDD /
   Splatoon / Github: @k-kagurazaka
   Twitter: @kkagurazaka
   

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9. coroutinesとは
   ● 中断・再開可能な計算のインスタンス
   ○ Threadクラスのように、作成して実行する
   launch(UI) {
   val token = fetchToken() // Tokenが取得できるまで実行を中断
   val item = postItem(token, newItem) // 投稿が完了するまで実行を中断
   updateUI(item)
   }
   

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10. どのように中断・再開を
    実現しているのか？
    

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11. suspending function
    

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12. suspending function
    ● 呼び出されるとcoroutinesを中断する(こともできる)
    ● suspending functionはcoroutinesかsuspending functionか
    らしか呼び出せない
    ● Java byte codeになる際にCPS transformされる
    

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13. suspending function
    ● 呼び出されるとcoroutinesを中断する(こともできる)
    ● suspending functionはcoroutinesかsuspending functionか
    らしか呼び出せない
    ● Java byte codeになる際にCPS transformされる
    

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14. Continuation Passing Style (CPS)
    戻り値で値を返すのではなく、引数のContinuationインスタンスに
    結果を渡すことで値を伝達するスタイル
    interface Continuation {
    // 成功したことと、その結果を伝達
    fun resume(value: T): Unit
    //失敗したことと、原因の例外を伝達
    fun resumeWithException(exception: Throwable): Unit
    }
    

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15. CPS transform
    // Kotlinでの宣言
    suspend fun fetchToken(): Token
    // 変換後のJava byte codeをKotlinっぽく書いたもの
    fun fetchToken(continuation: Continuation): Any?
    ● 中断する場合は COROUTINE_SUSPENDED 定数を返し、
    再開するときにContinuationをresumeする
    ● 中断しない場合は結果の T を返す
    

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16. CPS transform後のイメージ
    launch(UI) {
    fetchToken(object : Continuation {
    override fun resume(value: Token) {
    postItem(value, newItem, object: Continuation {
    override fun resume(value: Item) {
    updateUI(value)
    }
    })
    }
    })
    }
    suspending functionの呼び出し以降がContinuationを介した
    コールバックに変換される
    

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17. 内部的な実装とはいえ
    コールバックのネストが
    深すぎないか？
    

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18. ステートマシンによる実装
    class StateMachine implements Continuation {
    int label = 0; // ステートマシンの状態
    Token token; // suspending functionのローカル変数
    Item item; // 同上
    void resume(Object data) { … }
    }
    

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19. void resume(Object data) {
    switch(label) {
    case 0:
    label = 1;
    data = fetchToken(this); // CPS変換後なのでContinuation=thisを渡す
    if (data == COROUTINE_SUSPENDED) break; // 中断が発生した場合は抜ける
    case 1:
    token = (Token)data;
    label = 2;
    data = postItem(token, newItem, this);
    if (data == COROUTINE_SUSPENDED) break;
    case 2:
    item = (Item)data;
    updateUI(item)
    label = -1; // ステートマシンの終了
    break;
    }
    }
    

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20. 内部実装がコールバックヘル
    というわけではない！
    

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21. まとめ
    ● coroutineの中断はsuspending functionで発生する
    ● suspending functionはCPS transformによってコールバック
    に変換される
    ● 複数のsuspending functionの呼び出しはステートマシンにコ
    ンパイルされる
    

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22. Thanks!
    

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