Kotlinにおける型の世界とエラーハンドリング / Type World and Error Handling in Kotlin

2 2 ©2023 Loglass Inc. 小林允(Makoto Kobayashi) 自己紹介 @mako_makok
mako-makok 所属: 株式会社ログラス好きな言語: Java, Kotlin, TypeScript 普段はSpringBootをKotlinで書いています AndroidをJavaで書いてた Luceneのパッチを書いてSolrに組み込む JavaでSpringBootやSeasar2を書いていたログラスでSpringBootとKotlinを書いている 2017〜2018 2018〜2019 2019〜2021 2022〜

5 5 ©2023 Loglass Inc. 目次 1. Javaにおけるエラーハンドリング 2. Kotlinにおける例外処理
3. Kotlinでのエラーハンドリング 4. よりメンテナブルなエラーハンドリングに

11 ©2023 Loglass Inc. Kotlinにおける例外 Kotlinの例外処理 • 検査例外がないので例外を無視してもコンパイルエラーにならない • throwsも無いので例外のチェックを強制するような設計は
絶対できないようになっている • 呼び出し階層の中で例外を投げる処理を書くとハンドリング忘れで意図しないエラーが発生する可能性がある

12 ©2023 Loglass Inc. Kotlinにおける例外 Kotlinの例外処理設計レベルでなんとかできないかな？ • 設計標準に例外ハンドリングについて定義する？ •
ArchUnitでアーキテクチャテストを書く？

14 ©2023 Loglass Inc. 例外のtry-catchに代わるハンドリング Kotlinでのエラーハンドリング • 代数的データ構造で Result型を設計する •
パターンマッチでokとerrorをハンドルして値を安全に取り出す

15 ©2023 Loglass Inc. 代数的データ構造とは Kotlinでのエラーハンドリング代数的データ型（だいすうてきデータがた、英 : algebraic data
type）とはプログラミング、特に関数型プログラミングや型システムにおいて使われるデータ型である。それぞれの代数的データ型の値には、 1個以上のコンストラクタがあり、各コンストラクタには 0個以上の引数がある。代数的データ型の値（データ）の感覚的な説明としては、引数で与えられた他のデータ型の値を、コンストラクタで包んだようなもの、である。コンストラクタに引数がある代数データ型は複合型（他のデータ型を組み合わせて形成する型）である。 Wikipediaより引用: https://ja.wikipedia.org/wiki/代数的データ型

16 ©2023 Loglass Inc. 代数的データ構造とは Kotlinでのエラーハンドリング • パラメータの組み合わせが和や積など、代数的に表現できるためそう呼ばれている ?
• 厳密的な定義はなさそう ?

18 ©2023 Loglass Inc. 直積型 Kotlinでのエラーハンドリング data error String null
null String null null String String 2 * 2の直積でパターンが表される

27 ©2023 Loglass Inc. Javaでの直和型の実装 Kotlinでのエラーハンドリング Java 19 third preview(Record
Patterns, pattern matching for switch)

31 ©2023 Loglass Inc. 言語機能の限界よりメンテナブルなエラーハンドリングに • 直和型とパターンマッチは特に関数型言語にしばしば見られる概念である • Kotlinは関数型ではない
• もう一歩関数型に踏み込む必要がある

34 ©2023 Loglass Inc. and_thenの実装よりメンテナブルなエラーハンドリングに • 関数の合成はシンタックス的に難しそう • Rustではand_then,
ScalaではflatMapがある • どちらも同じ動きをしている • これらを模倣してみると良さそう

35 ©2023 Loglass Inc. and_thenの実装(1/3) よりメンテナブルなエラーハンドリングに • out: Kotlinにおける共変を表す •
Nothing: 存在しない値を表す型

36 ©2023 Loglass Inc. and_thenの実装(2/3) よりメンテナブルなエラーハンドリングに • 拡張関数: fun Result.funName()
{} と宣言することで、クラスにメソッドが生えているかのような書き方ができる • 引数部分は関数渡し図の場合、引数は Function<T, Result<U, E>>と同等

38 38 ©2023 Loglass Inc. Nothing型よりメンテナブルなエラーハンドリングに • Any型の反対 •
全てのクラスを継承したクラス • Nothingはインスタンスを生成することができない • ex) 必ず例外を送出するようなメソッド • ex) 型引数が省略できないとき Nothingを指定する

40 ©2023 Loglass Inc. 型引数が省略できないときよりメンテナブルなエラーハンドリングに • Resultの型引数はTとEを取る • OkはTだけでいいし、ErrorはEだけでいい
• しかし型引数は省略できないので Nothingを使う

41 ©2023 Loglass Inc. kotlin-resultの紹介よりメンテナブルなエラーハンドリングに • サンプルコードをいくつかご紹介しました • kotlin-resultというライブラリを利用すると、
これまでのことが一瞬でできるようになります ◦ https://github.com/michaelbull/kotlin-result implementation("com.michael-bull.kotlin-result:kotlin-result:1.1.16" )

45 ©2023 Loglass Inc. 今回のサマリまとめ 1. Kotlinに検査例外は無い 2. エラーハンドリングをする際は直和型
+ パターンマッチで Result型を設計すべし 3. kotlin-resultを導入すると、Result型をすぐに使い始められる

46 46 ©2023 Loglass Inc. 参考文献まとめ • 代数的データ型 ◦
https://ja.wikipedia.org/wiki/代数的データ型 • kotlin-result ◦ https://github.com/michaelbull/kotlin-result • KotlinでResult型使うならkotlin-resultを使おう ◦ https://note.com/yasukotelin/n/n6d9e352c344c • Rust By Example ◦ https://doc.rust-jp.rs/rust-by-example-ja/error/opti on_unwrap/and_then.html • Scala の Option, Either とエラー処理 ◦ https://engineering.mobalab.net/2020/09/24/scala -error-handling-option-either

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