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

皆さん、coroutines使ってますか？

KotlinConf Keynote Recap

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coroutines じゃんじゃん使っていきましょう

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

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

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) }

どのように中断・再開を 実現しているのか？

suspending function

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

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

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 }

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

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

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？

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) { … } }

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; } }

内部実装がコールバックヘル というわけではない！

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

Thanks!