PragmaticなJVM言語のルーキー「Kotlinってなんだ？」 #biz_kt

ビズリーチ社内勉強会で発表したスライドです。

Transcript

1. PragmaticなJVM言語のルーキー Kotlinってなんだ？ 2016-04-08 ビズリーチ社内勉強会 長澤 太郎 @ngsw_taro
2. Kotlinとは何者か？
3. Kotlinの何が 素晴らしいのか？
4. 簡潔 安全 Interop
5. Pragmatic 実用的、実践的
6. (ﾟДﾟ)ﾊｧ?
7. PragmaticなJVM言語のルーキー Kotlinってなんだ？ 2016-04-08 ビズリーチ社内勉強会 長澤 太郎 @ngsw_taro
8. 本日のハッシュタグ #biz_kt
9. • 長澤 太郎 たろーって呼んでね • @ngsw_taro • プログラマー@エムスリー株式会社 ◦ Android, Kotlin, Java, Scala, Rubyなど • Kotlinエバンジェリスト(JetBrains黙認) • やすべえとディズニーが好き 自己紹介
10. エバンジェリストな私 • Kotlin歴 4年 • 日本Kotlinユーザグループ代表 • 講演実績多数 ◦ DroidKaigi 2015, 2016 ◦ JJUG CCC 2015 Fall ◦ Kotlin勉強会@Sansan (2回) ◦ 関西Kotlin勉強会 (3回) • 執筆実績多数 ◦ 商業誌 x 3, 同人誌 x 1 ◦ Kotlin本 目下執筆中！
11. • 日本・世界の医療改善を目指し医療関連のサービスを開発・ 運営 • Androidアプリ開発でKotlinを利用している • 開発エンジニア、常に募集中！ エムスリーの紹介
12. もくじ 1. なぜKotlinなのか？ 2. Kotlinのここがスゴイ！ 3. Kotlinを使ってみて
13. 1. なぜKotlinなのか？
14. 私自身、Java大好き • 初めて触った言語は、Java • 一番得意な言語は、Java • 日本Javaユーザグループ 運営スタッフ
15. Javaっていいよね • 進化を続けるプログラミング言語 ◦ しかも後方互換性を維持 • 歴史長い、人口多い ◦ ライブラリ・フレームワークが多い ◦ 知見が多い • 高性能・高信頼性のJava仮想マシン
16. しかしその反面、問題も... • 冗長、ボイラープレートの嵐 • nullポインタのデリファレンス問題 • 後方互換性の維持 ◦ 古い文法が存在する ◦ 型安全性に問題あり
17. 冗長 MyFavoriteService s = new MyFavoriteService(); BiFunction<A, B, C> f = (a, b) -> {...}; ImmutableList<Integer> ints = immutableListOf(1); ImmutableList<? extends Number> nums = ints;
18. 冗長 MyFavoriteService s = new MyFavoriteService(); BiFunction<A, B, C> f = (a, b) -> {...}; ImmutableList<Integer> ints = immutableListOf(1); ImmutableList<? extends Number> nums = ints; 当たり前だよね。。
19. 冗長 MyFavoriteService s = new MyFavoriteService(); BiFunction<A, B, C> f = (a, b) -> {...}; ImmutableList<Integer> ints = immutableListOf(1); ImmutableList<? extends Number> nums = ints; ラムダ式便利だなー...？ちょっと軸は違うけど
20. MyFavoriteService s = new MyFavoriteService(); BiFunction<A, B, C> f = (a, b) -> {...}; ImmutableList<Integer> ints = immutableListOf(1); ImmutableList<? extends Number> nums = ints; 冗長 常に共変でもよさそう！
21. ボイラープレート class User { private final Long id; private final String name; public User(final Long id, final String name) { this.id = id; this.name = name; } public Long getId() { return id; } public String getName() { return name; } @Override public boolean equals(final Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; final User user = (User) o; if (!id.equals(user.id)) return false; return name.equals(user.name); } @Override public int hashCode() { int result = id.hashCode(); result = 31 * result + name.hashCode(); return result; } @Override public String toString() { return "User{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}'; } } • 例えば Userクラス ◦ idとnameを持つ • ゲッター • equals, hashCode, toString
22. ボイラープレート class User { private final Long id; private final String name; public User(final Long id, final String name) { this.id = id; this.name = name; } public Long getId() { return id; } public String getName() { return name; } @Override public boolean equals(final Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; final User user = (User) o; if (!id.equals(user.id)) return false; return name.equals(user.name); } @Override public int hashCode() { int result = id.hashCode(); result = 31 * result + name.hashCode(); return result; } @Override public String toString() { return "User{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}'; } } • 例えば Userクラス ◦ idとnameを持つ • ゲッター • equals, hashCode, toString • idのデフォルト値の使用を許可 するためにコンストラクタを追加 • Lombokのようなビルダーパ ターンを実装
23. ボイラープレート class User { private final Long id; private final String name; public User(final Long id, final String name) { this.id = id; this.name = name; } public Long getId() { return id; } public String getName() { return name; } @Override public boolean equals(final Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; final User user = (User) o; if (!id.equals(user.id)) return false; return name.equals(user.name); } @Override public int hashCode() { int result = id.hashCode(); result = 31 * result + name.hashCode(); return result; } @Override public String toString() { return "User{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}'; } } • 例えば Userクラス ◦ idとnameを持つ • ゲッター • equals, hashCode, toString • idのデフォルト値の使用を許可 するためにコンストラクタを追加 • Lombokのようなビルダーパ ターンを実装 関心: 読み取り専用 id と name が存在する
24. nullポインタのデリファレンス問題 String s = null; s.toUpperCase();
25. nullポインタのデリファレンス問題 String s = null; s.toUpperCase(); 当然、ぬるぽります。
26. ぬるぽが嫌ならnullチェックをすれば（ry String s = なんらかのメソッド(); String got = (s != null) ? s.toUpperCase() : null;
27. それ本当？ String s = reverse("Hello"); String got = (s != null) ? s.toUpperCase() : null; nullは返し得ないメソッド
28. それ本当？ 実際、本当 String s = reverse("Hello"); String got = (s != null) ? s.toUpperCase() : null; nullは返し得ないメソッド
29. それ本当？ 実際、本当 String s = reverse("Hello"); String got = (s != null) ? s.toUpperCase() : null; でも、そんなことしたら 余計に冗長になるだけ nullは返し得ないメソッド
30. nullなのか nullじゃないのか わからない
31. Java的な工夫 @Nonnull String reverse(String s) {...} Optional<User> findUserById(long id) {...}
32. 誰にもnullは止められない！ @Nonnull Optional<Object> 絶対にnullは返さないメソッド() { return null; }
33. 誰にもnullは止められない！ @Nonnull Optional<Object> 絶対にnullは返さないメソッド() { return null; } javac「誰だ！？」 null 「Optionalです」 javac「よし！通れ！」
34. 後方互換: 古い文法が存在する List<User> users = new ArrayList<>();
35. 後方互換: 古い文法が存在する List<User> users = new ArrayList<>(); ベテラン「ダイヤモンド演算子よい」 初心者「<>もなければスッキリするのになぁ」
36. 後方互換: 古い文法が存在する List<User> users = new ArrayList<>(); ベテラン「ダイヤモンド演算子よい」←訓練されたJavaer 初心者「<>もなければスッキリするのになぁ」←正しい
37. 後方互換: 古い文法が存在する List<User> users = new ArrayList<>(); ベテラン「ダイヤモンド演算子よい」←訓練されたJavaer 初心者「<>もなければスッキリするのになぁ」←正しい new ArrayList() だと いにしえの raw type になるんだよ＞＜
38. 後方互換: 型安全性に問題あり Integer[] ints = { 0 }; Object[] objs = ints; objs[0] = "Hello";
39. 後方互換: 型安全性に問題あり Integer[] ints = { 0 }; Object[] objs = ints; objs[0] = "Hello"; コンパイルは通るがクラッシュする Effective Java 項目25 「配列よりリストを選ぶ」
40. つらみまとめ • 冗長、ボイラープレートの嵐 • nullポインタのデリファレンス問題 • 後方互換性の維持 ◦ 古い文法が存在する ◦ 型安全性に問題あり とはいえ 良いところもたくさんあるので 今後も選択肢として有力な言語だ と思ってます。
41. Java代替言語の台頭 • Scala • Groovy • Clojure • Kotlin
42. Kotlinとは • 静的型付けオブジェクト指向言語 • 開発元: JetBrains • 2011年7月発表、2016年2月正式リリース • Apache License ver 2.0
43. Kotlinを選ぶ理由 • Javaよりも安全、簡潔なコードを書ける • 実用的な表現力を維持しつつ、Scalaよりも簡潔 ◦ JetBrains曰く... • Javaエンジニアにとって、学習コストが低そう ◦ 精神的な敷居もやや低めっぽい • JetBrainsの後ろ盾がある • 公式によるAndroidのサポート ◦ かなり真剣に取り組んでいる模様
44. 2. Kotinのここがスゴイ！
45. Hello World fun main(args: Array<String>) { println("Hello, world!") }
46. Hello World fun main(args: Array<String>) { println("Hello, world!") } 関数定義のキーワード エントリポイント 型は後置 配列が ジェネリクス セミコロン 不要 パッケージ直下に 関数を定義できる
47. 配列は普通のクラス val ints: Array<Int> = arrayOf<Int>(0) val anys: Array<Any> = ints anys[0] = "Hello"
48. 配列は普通のクラス val ints: Array<Int> = arrayOf<Int>(0) val anys: Array<Any> = ints anys[0] = "Hello" 変数定義の キーワード 変数名 型
49. 配列は普通のクラス val ints: Array<Int> = arrayOf<Int>(0) val anys: Array<Any> = ints anys[0] = "Hello" JavaのObjectクラス的ポジション
50. 配列は普通のクラス val ints: Array<Int> = arrayOf<Int>(0) val anys: Array<Any> = ints anys[0] = "Hello" コンパイルエラー！ Javaと同様、ジェネリッククラスは 型引数に対してデフォルトで「不変」
51. 配列は普通のクラス val ints = arrayOf (0) val anys: Array<Any> = ints anys[0] = "Hello" 型推論
52. 共変 <? extends T>的なやつ val ints: List<Int> = listOf(1, 2, 3) val anys: List<out Any> = ints
53. 共変 <? extends T>的なやつ val ints: List<Int> = listOf(1, 2, 3) val anys: List<out Any> = ints KotlinのListインタフェースはイミュータブル 型パラメータの型を引数にとるようなメソッドを提供していない out指定は冗長
54. 便利な「宣言場所変位指定」 val ints: List<Int> = listOf(1, 2, 3) val anys: List< Any> = ints Listインタフェースの定義 interface List<out E> { … } out指定を省略可
55. 高階関数と関数型 fun <A, B> map(list: List<A>, f: (A)->B): List<B> { val result = mutableListOf<B>() for(e in list) { result += f(e) } return result }
56. 高階関数と関数型 fun <A, B> map(list: List<A>, f: (A)->B): List<B> { val result = mutableListOf<B>() for(e in list) { result += f(e) } return result } 関数 f で、List<A>を変換してList<B>を得る関数
57. 高階関数と関数型 fun <A, B> map(list: List<A>, f: (A)->B): List<B> { val result = mutableListOf<B>() for(e in list) { result += f(e) } return result } 「Aを取ってBを返す関数」の型
58. 演算子オーバロード fun <A, B> map(list: List<A>, f: (A)->B): List<B> { val result = mutableListOf<B>() for(e in list) { result += f(e) } return result } MutableListクラスの addメソッドに対応
59. ラムダ式 val list = listOf(1, 2, 3) map(list, { i: Int -> i * i }) //=> [1, 4, 9] map(list, { i -> i * i }) map(list, { it * it }) map(list) { it * it }
60. ラムダ式 val list = listOf(1, 2, 3) map(list, { i: Int -> i * i }) //=> [1, 4, 9] map(list, { i -> i * i }) map(list, { it * it }) map(list) { it * it } ←引数の型を省略可
61. ラムダ式 val list = listOf(1, 2, 3) map(list, { i: Int -> i * i }) //=> [1, 4, 9] map(list, { i -> i * i }) map(list, { it * it }) map(list) { it * it } ←暗黙の変数 it
62. ラムダ式 val list = listOf(1, 2, 3) map(list, { i: Int -> i * i }) //=> [1, 4, 9] map(list, { i -> i * i }) map(list, { it * it }) map(list) { it * it } ←ラムダ式を外出し構文糖衣
63. ラムダ式 val list = listOf(1, 2, 3) map(list, { i: Int -> i * i }) //=> [1, 4, 9] map(list, { i -> i * i }) map(list, { it * it }) map(list) { it * it } map(list) {...}ってイケてなくない？
64. 拡張関数 fun <A, B> List<A>.map(f: (A)->B): List<B> { val result = mutableListOf<B>() for(e in this) { result += f(e) } return result }
65. 拡張関数 fun <A, B> List<A>.map(f: (A)->B): List<B> { val result = mutableListOf<B>() for(e in this) { result += f(e) } return result } List<A>に対してmapというメソッドを生やすイメージ
66. 拡張関数 fun <A, B> List<A>.map(f: (A)->B): List<B> { val result = mutableListOf<B>() for(e in this) { result += f(e) } return result } メソッドのように、自分自身への参照はthis
67. メソッドのように使える val list = listOf(1, 2, 3) list.map { it * it } //=> [1, 4, 9]
68. Java 6 対応のバイトコードを吐く • ラムダ式の実行に、InvokeDynamicは使用されない • 関数オブジェクトを生成 ◦ オブジェクト生成＆GCのコスト ◦ 単純なラムダ式は、シングルトンオブジェクトとなる ◦ クロージャとなるラムダ式は、毎回 生成される
69. インライン関数 inline fun <A, B> List<A>.map(f: (A)->B): List<B> { val result = mutableListOf<B>() for(e in this) { result += f(e) } return result } • ラムダ式を含め、呼び出し元に実装がインライン展開される • 呼び出しオーバヘッドなし
70. ここまでまとめ＆小休憩 • Hello Worldに「おまじない」が少ない • 配列は普通のクラスで、型安全 • クラスやインタフェース定義時に型パラメータの変位を指定可 • 演算子オーバロード • ラムダ式 • 拡張関数 • インライン関数で、呼び出しオーバヘッドなし
71. クラス class User(val name: String, val id: Long)
72. クラス class User(val name: String, val id: Long) プライマリコンストラクタ
73. プロパティ class User(val name: String, val id: Long) val user = User("Taro", 123) user.id //=> 123 user.name //=> "Taro"
74. プロパティ class User(val name: String, val id: Long) val user = User("Taro", 123) user.id //=> 123 user.name //=> "Taro" インスタンス生成 newキーワード不要
75. プロパティ class User(val name: String, val id: Long) val user = User("Taro", 123) user.id //=> 123 user.name //=> "Taro" プロパティ →単純なgetter/setter地獄から解放される Javaのフィールドのように見 えるが、実際には内部状態 (実装)とAPIを分けて持ってい る。必要なら実装のカスタマイ ズが可能。
76. デフォルト引数 class User(val name: String, val id: Long? = null) 引数のデフォルト値
77. デフォルト引数 class User(val name: String, val id: Long? = null) val user = User("Taro") デフォルト値が設定されている 引数は省略可
78. 名前付き引数 class User(val name: String, val id: Long? = null) val user = User(id = 123, name = "Taro") 名前で引数を指定できる →順序を入れ替えられる →引数が増えても混乱しない
79. データクラス data class User(val name: String, val id: Long? = null) • 修飾子dataを付けるだけ • equals, hashCode, toStringが手に入る • copyメソッドが手に入る • componentNメソッドが手に入る
80. equals, hashCode, toString val user = User("Taro") user == User("Taro") //=> true user.toString() //=> User(name=Taro, id=null)
81. copyメソッド val user = User("Taro") val user2 = user.copy(id = 123) user2.toString() //=> User(name=Taro, id=123) user === user2 //=> false
82. val user = User("Taro") val user2 = user.copy(id = 123) user2.toString() //=> User(name=Taro, id=123) user === user2 //=> false copyメソッド 変更したいプロパティを 指定して、コピーを得る
83. val user = User("Taro") val user2 = user.copy(id = 123) user2.toString() //=> User(name=Taro, id=123) user === user2 //=> false copyメソッド コピーなので、異なるインスタンス
84. componentNメソッド val user = User("Taro", 123) user.component1() //=> "Taro" user.component2() //=> 123 val (name, id) = user name //=> "Taro" id //=> 123
85. componentNメソッド val user = User("Taro", 123) user.component1() //=> "Taro" user.component2() //=> 123 val (name, id) = user name //=> "Taro" id //=> 123
86. データクラス簡単＆便利 data class User( name: String, id: Long? = null ) class User { private final Long id; private final String name; public User(final Long id, final String name) { this.id = id; this.name = name; } public Long getId() { return id; } public String getName() { return name; } @Override public boolean equals(final Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; final User user = (User) o; if (!id.equals(user.id)) return false; return name.equals(user.name); } @Override public int hashCode() { int result = id.hashCode(); result = 31 * result + name.hashCode(); return result; } @Override public String toString() { return "User{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}'; } }
87. Null安全 val s1: String = null val s2: String? = null s2.toUpperCase() if(s2 != null) s2.toUpperCase() s2?.toUpperCase()
88. Null安全 val s1: String = null // NG val s2: String? = null s2.toUpperCase() if(s2 != null) s2.toUpperCase() s2?.toUpperCase() 通常の型の変数には、nullを代入できない
89. Null安全 val s1: String = null // NG val s2: String? = null // OK s2.toUpperCase() if(s2 != null) s2.toUpperCase() s2?.toUpperCase() ?付きの型の変数には、nullを代入可
90. Null安全 val s1: String = null // NG val s2: String? = null // OK s2.toUpperCase() // NG if(s2 != null) s2.toUpperCase() s2?.toUpperCase() ?な参照は、そのままデリファレンスできない →ぬるぽる危険性があるから
91. Null安全 val s1: String = null // NG val s2: String? = null // OK s2.toUpperCase() // NG if(s2 != null) s2.toUpperCase() // OK s2?.toUpperCase() nullでないことが保証される文脈では デリファンレス可能
92. Null安全 val s1: String = null // NG val s2: String? = null // OK s2.toUpperCase() // NG if(s2 != null) s2.toUpperCase() // OK s2?.toUpperCase() // OK 安全呼び出し: s2がnullなら、何もせず直ちにnullを返す
93. 便利な標準ライブラリ関数 let inline fun <T, R> T.let(f: (T) -> R): R = f(this)
94. let + Null安全 fun reverse(s: String): String {...} val reverse: String? = str?.let { reverse(it) } fun findById(id: Long): User? {...} val user: User? = userId?.let { findById(it) } user?.let { println(it }
95. let + Null安全 fun reverse(s: String): String {...} val reverse: String? = str?.let { reverse(it) } fun findById(id: Long): User? {...} val user: User? = userId?.let { findById(it) } user?.let { println(it } Optional#map的な役割
96. let + Null安全 fun reverse(s: String): String {...} val reverse: String? = str?.let { reverse(it) } fun findById(id: Long): User? {...} val user: User? = userId?.let { findById(it) } user?.let { println(it } Optional#flatMap的な役割 (※)
97. let + Null安全 fun reverse(s: String): String {...} val reverse: String? = str?.let { reverse(it) } fun findById(id: Long): User? {...} val user: User? = userId?.let { findById(it) } user?.let { println(it } Optional#ifPresent的な役割 (※)
98. letは便利だけど、複数あると... foo?.let { foo -> bar?.let { bar -> baz?.let { baz -> execute(foo, bar, baz) } } }
99. 素直にifでチェックしましょう if (foo != null && bar != null && baz != null) { execute(foo, bar, baz) }
100. 3. Kotinを使ってみて
101. Kotlinを実際に使ってみたよ • 趣味: 某アプリ ◦ Android ◦ Dagger2, Realm, KotterKnife • 業務: 医薬品情報アプリ ◦ Android ◦ Dagger2, Android Extensions • 業務: 社内用 Web API ◦ Spring Boot ◦ JPA, Swagger
102. 体感としては 気持ちいい 捗る 最高
103. 医薬品情報アプリ: MR君 • 昔誰かが作ったものを、Kotlinでリニューアル • 17060行→7197行 ◦ 57.8% 削減（機能増にも関わらず） ◦ エンジニア（＝私）が優秀という要因もあるか
104. よかった点 • FWやプラットフォームのための定型コードは仕方ないとして、 ロジック部分はすごく書きやすい • ロジック部分で一度もぬるぽってない（記憶によると） • 既存ライブラリやAPIの使い勝手が悪い場合は、拡張関数を 定義してKotlinフレンドリに • Java用ライブラリやツールが動いてくれる ◦ Dagger2, Realm, Swaggerなど
105. イマイチだった点 • JPAやRealmのエンティティクラスはちょっとしんどい ◦ アノテーションぺたぺた貼る作業 ◦ デフォルトコンストラクタが必要だったり ◦ valにしたいのにvarにせざるを得ない ◦ nullを許容したくないのに、?を付けざるを得ない ◦ ここだけJavaで書くのもアリか • Java用FWやツールを使う場合は、どうしてもJavaを意識せざ るを得ない
106. まとめ • Javaやそのエコシステムは便利だけどJava言語つらい • JVM言語が台頭してきた • その一つが、JetBrains製のKotlin • 敷居が低そうでAndroidサポートもしてるしよさげ • 定型コードを減らし、シンプルに保てる ◦ ラムダ式、拡張関数、データクラスなど • 安全性を意識した設計 ◦ Null安全、型安全 • 実際使ってみると、案の定良い点が多かった • 現時点で課題は残るのも確か。Javaとの共存で回避可能
107. Thank you Enjoy Kotlin!