Option(al)が教えてくれたいろんな言語を知る楽しさ(というかひたすらOptionの解説)

by ihcomega56

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Option(al)が教えてくれたいろんな言語を知る楽しさ (というかひたすらOptionの解説) 2017.05.13 Java女子部 Java x Scala交流会

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だれ • こな(@ihcomega) Java女子部の部長明後日から会社が変わるよー 5月は春の登壇祭り！遊びに来てね JJUG CCC 2017 Spring 文系さえおさえれば英語を読む力は上がる！マチコ&河村の怒り新党 Java Day Tokyo 2017 Heather VanCura x Java女子部～海外と日本のエンジニア事情～スペシャルパネルセッション - 海外Javaコミュニティ・エンジニアは今どんな活動をしているのか？

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Java / Scalaエンジニアのみなさんと Option(al)をきっかけに考え方を共有 = 交流してみたいです！ + 私が思ったことをお伝えします！

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java.util.Optional 使ってますか？何故この概念が便利か知ってますか？

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Optionalと私 Java SE 8が出た当初、勉強してみたけど正直よく分からなかった。 (「包む」「くるむ」「ラップする」の意味が分からずｗ) 理解する前に、Java離れを起こした。大して触ったことのないまま放置！！！

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scala.Option Javaで言うとOptionalに近いもの。当たり前のように使われる！

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Optionと私実務でたくさん使った。手を動かすことで便利さを実感し、身についた。 (本当はSwiftのOptionalもそうなんだけど今日は触れません…) 再び向き合い、理解出来た！

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早速ScalaのOptionを紹介します！

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Optionとは存在するか分からない値を表現するあるない OR

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Optionとは存在するか分からない値を表現する Scala.Some インスタンス None オブジェクト OR

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例を使って考えてみましょう。

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使うシーンを想定

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使うシーンを想定家がある

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使うシーンを想定家がある家に本棚があるかもしれない

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使うシーンを想定家がある家に本棚があるかもしれない本棚に本があるかもしれない

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使うシーンを想定家がある家に本棚があるかもしれない本棚に本があるかもしれないここで、家の中にある本棚や本を扱うことを考えてみる！

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まずは必要なものを揃えましょう！

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定義イラストに登場したものたちをクラスで定義してみる /** ຊ */ case class Book(title: String) /** ຊ୨ */ case class BookShelf(book: Option[Book]) /** Ո */ case class House(bookShelf: Option[BookShelf])

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インスタンス生成本と本棚を用意しておく /** ίοϓຊ */ val scalaBook = Book("ίοϓຊ") /** ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ */ val fullShelf = BookShelf(Some(scalaBook)) /** ۭͷຊ୨ */ val emptyShelf = BookShelf(None)

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インスタンス生成 3種類の家インスタンスを生成してみる /** ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ */ val houseWithFullShelf = House(Some(fullShelf)) /** ۭͷຊ୨͕͋ΔՈ */ val houseWithEmptyShelf = House(Some(emptyShelf)) /** ຊ୨ͷͳ͍Ո */ val emptyHouse = House(None)

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インスタンス生成 Optionの入れ子構造を確認しておく /** ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ */ val houseWithFullShelf = House(Some(BookShelf(Some(scalaBook)))) /** ۭͷຊ୨͕͋ΔՈ */ val houseWithEmptyShelf = House(Some(BookShelf(None))) /** ຊ୨ͷͳ͍Ո */ val emptyHouse = House(None) つまりこういうこと

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いよいよ値を取り出したり使ったりします。よくわからない書き方や関数が出てくるかもしれませんが、操作のイメージを掴んでください。

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値を扱う方法 Option#get Option#getOrElse パターンマッチ Option#map Option#flatMap for式 ※ここにあるのは一部。他にも色々ある。取り出して使うイメージ Optionの中身を変換するイメージ

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「取り出して使うイメージ」の方からいきます。

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Option#get 家から本棚を取り出してみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.bookShelf.get

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家から本棚を取り出してみる Option#get // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.bookShelf.get res0: BookShelf = BookShelf(Some(Book(ίοϓຊ))) 取り出せた！

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家から本棚を取り出してみる Option#get // ۭͷຊ୨͕͋ΔՈ houseWithEmptyShelf.bookShelf.get

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家から本棚を取り出してみる Option#get // ۭͷຊ୨͕͋ΔՈ houseWithEmptyShelf.bookShelf.get res0: BookShelf = BookShelf(None) 取り出せた！

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家から本棚を取り出してみる Option#get // ຊ୨͕ͳ͍Ո emptyHouse.bookShelf.get

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家から本棚を取り出してみる Option#get // ຊ୨͕ͳ͍Ո emptyHouse.bookShelf.get java.util.NoSuchElementException: None.get 取り出せない！

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家から本棚を取り出してみる Option#isDefined if (emptyHouse.bookShelf.isDefined) { emptyHouse.bookShelf.get } else { // ུ } あるかな？

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家から本棚を取り出してみる Option#isEmpty if (emptyHouse.bookShelf.isEmpty) { // ུ } else { emptyHouse .bookShelf .get } ないかな？

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それ結局nullチェックと同じやん != null とか == null とか

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Option#getの問題安全に使うにはSomeであることを担保する必要があるチェック漏れが発生したら死亡する実行時までエラーに気付けない (つまりnullチェックと同じ問題を持ったまま・・・)

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Option#getOrElse 本棚にある本のタイトルを取り出してみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.map(_.title).getOrElse("σϑΥϧτλΠτϧ") Some(“コップ本”) mapについては後述

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Option#getOrElse // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.map(_.title).getOrElse("σϑΥϧτλΠτϧ") res0: String = ίοϓຊ 本が存在したのでタイトルを取り出せた！ Some(“コップ本”) 本棚にある本のタイトルを取り出してみる

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Option#getOrElse // ۭͷຊ୨ emptyShelf.book.map(_.title).getOrElse("σϑΥϧτλΠτϧ") None 本棚にある本のタイトルを取り出してみる

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Option#getOrElse // ۭͷຊ୨ emptyShelf.book.map(_.title).getOrElse("σϑΥϧτλΠτϧ") res0: String = σϑΥϧτλΠτϧ None 本が存在しないのでデフォルト値を返せた！本棚にある本のタイトルを取り出してみる

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// ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book match { case Some(b) => s"ʮ${b.title}ʯͱ͍͏ຊͩΑʂ" case None => "λΠτϧ͕ݟ͔ͭΒͳ͍Αʼʻ" } パターンマッチ本棚にある本のタイトルを取り出してみる

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// ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book match { case Some(b) => s"ʮ${b.title}ʯͱ͍͏ຊͩΑʂ" case None => "λΠτϧ͕ݟ͔ͭΒͳ͍Αʼʻ" } res0: String = ʮίοϓຊʯͱ͍͏ຊͩΑʂ 本が存在するので Someの場合の結果が返された！パターンマッチ本棚にある本のタイトルを取り出してみる

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// ۭͷຊ୨ emptyShelf.book match { case Some(b) => s"ʮ${b.title}ʯͱ͍͏ຊͩΑʂ" case None => "λΠτϧ͕ݟ͔ͭΒͳ͍Αʼʻ" } パターンマッチ本棚にある本のタイトルを取り出してみる

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// ۭͷຊ୨ emptyShelf.book match { case Some(b) => s"ʮ${b.title}ʯͱ͍͏ຊͩΑʂ" case None => "λΠτϧ͕ݟ͔ͭΒͳ͍Αʼʻ" } res0: String = λΠτϧ͕ݟ͔ͭΒͳ͍Αʼʻ パターンマッチ本が存在するので Noneの場合の結果が返された！本棚にある本のタイトルを取り出してみる

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「Optionの中身を変換するイメージ」の方いきます。

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Option#map 本棚にある本をタイトルに変換してみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.map(_.title) 参考 map(b => b.title) とも書ける

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本棚にある本をタイトルに変換してみる Option#map // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.map(_.title) res0: Option[String] = Some(ίοϓຊ) 本が存在したので Someインスタンスとしてタイトルが返された！

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fullShelf.book.map(_.title) Option#map λΠτϧ λΠτϧ Option Option 本棚にある本をタイトルに変換してみる

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fullShelf.book.map(_.title) Option#map λΠτϧ map λΠτϧ Option Option 本棚にある本をタイトルに変換してみる

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Option#map // ۭͷຊ୨ emptyShelf.book.map(_.title) 本棚にある本をタイトルに変換してみる

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Option#map // ۭͷຊ୨ emptyShelf.book.map(_.title) res0: Option[String] = None 本が存在しないので Noneオブジェクトが返された！本棚にある本をタイトルに変換してみる

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Option#flatMap 家にある本棚を本に変換してみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.bookShelf.ﬂatMap(_.book)

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家にある本棚を本に変換してみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.bookShelf.ﬂatMap(_.book) Option#flatMap res0: Option[Book] = Some(Book(ίοϓຊ)) 本棚・本が存在したので Someインスタンスとして本が返された！

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houseWithFullShelf.bookShelf.ﬂatMap(_.book) Option#flatMap Option Option Option Option 家にある本棚を本に変換してみる

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家にある本棚を本に変換してみる houseWithFullShelf.bookShelf.ﬂatMap(_.book) Option#flatMap flatMap Option Option Option

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// ۭͷຊ୨͕͋ΔՈ houseWithEmptyShelf.bookShelf.ﬂatMap(_.book) Option#flatMap 家にある本棚を本に変換してみる

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// ۭͷຊ୨͕͋ΔՈ houseWithEmptyShelf.bookShelf.ﬂatMap(_.book) Option#flatMap res0: Option[Book] = None 本が存在しないので Noneオブジェクトが返された！家にある本棚を本に変換してみる

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// ຊ୨ͷͳ͍Ո emptyHouse.bookShelf.ﬂatMap(_.book) Option#flatMap 家にある本棚を本に変換してみる

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// ຊ୨ͷͳ͍Ո emptyHouse.bookShelf.ﬂatMap(_.book) Option#flatMap res0: Option[Book] = None 本棚が存在しないので Noneオブジェクトが返された！家にある本棚を本に変換してみる

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flatMap x map 家の本棚を本のタイトルに変換してみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.bookShelf.ﬂatMap(_.book).map(_.title)

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家の本棚を本のタイトルに変換してみる for式 // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ for { shelf <- houseWithFullShelf.bookShelf book <- shelf.book } yield { book.title }

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for式の意味を紐解く for式 houseWithFullShelf.bookShelf.ﬂatMap { bs => bs.book.map { b => b.title } }

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本棚にある本を条件でフィルタしてみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.ﬁlter(_.title.length > 3) Option#filter res0: Option[Book] = Some(Book(ίοϓຊ)) 条件に合ったため Someインスタンスとして本が返された！

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// ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.ﬁlter(_.title.length <= 3) Option#filter res0: Option[Book] = None 条件に合わないため Noneオブジェクトが返された！本棚にある本を条件でフィルタしてみる

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// ۭͷຊ୨ emptyShelf.book.ﬁlter(_.title.length > 3) Option#filter res0: Option[Book] = None 本が存在しないので Noneオブジェクトが返された！本棚にある本を条件でフィルタしてみる

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// ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.foreach(b => println(b.title)) Option#foreach ίοϓຊ 本が存在するため foreachに渡した処理が実行された！本棚にある本のタイトルがあるときだけ処理してみる

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// ۭͷຊ୨ emptyShelf.book.foreach(b => println(b.title)) Option#foreach 本が存在しないため foreachに渡した処理が実行されない！本棚にある本のタイトルがあるときだけ処理してみる

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注意今回はわかりやすいように fullShelf(常にSome[Book]を持つ) emptyShelf(常にNoneを持つ) などを用意しただけで、普通は分けない。 1つのOption型変数が状況により SomeになったりNoneになったりするのだということをお忘れなく！

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ここからはJava！ここまでやったことをJavaで書くとどうなるか考えてみました。アドバイスや間違いの指摘お願いします！ ※必要なクラスの定義は割愛しますが、各クラスにgetterを用意しました。

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家から本棚を取り出してみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.bookShelf.get Option#get相当 // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.getBookShelf().get(); 似ている isDefined相当のisPresentもある前述したのと同じ理由であまり使わないはず

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本棚にある本のタイトルを取り出してみる // ۭͷຊ୨ emptyShelf.getBook().map(b -> b.getTitle()).orElse(“σϑΥϧτλΠτϧ"); // ۭͷຊ୨ emptyShelf.book.map(_.title).getOrElse("σϑΥϧτλΠτϧ") Option#getOrElse相当 orElseというメソッドなおScalaのOptionにも orElseがあるが挙動は違う

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Option#filter相当 // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.getBook().ﬁlter(b -> b.getTitle().length() <= 3); // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.ﬁlter(_.title.length <= 3) 似ている本棚にある本を条件でフィルタしてみる

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Option#foreach相当 // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.getBook().ifPresent(b -> System.out.println(b.getTitle())); // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.foreach(b => println(b.title)) 本棚にある本のタイトルがあるときだけ処理してみる foreachはないけど ifPresentを使って同様の処理が実現できる

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Option#map相当本棚にある本をタイトルに変換してみる // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.getBook().map(b -> b.getTitle()); // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨ fullShelf.book.map(_.title) 似ている

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家にある本棚を本に変換してみる Option#flatMap相当 // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.getBookShelf() .flatMap(b -> b.getBook()); ほぼおなじ // ຊͷஔ͔Εͨຊ୨͕͋ΔՈ houseWithFullShelf.bookShelf.ﬂatMap(_.book) 似ている

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パターンマッチ相当ない？

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for式相当ない？

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感想：大体似てたｗ

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さいごにある言語で分からなかったこと、挫折したことも、違う言語で再挑戦すると理解できることがある考え方を理解すれば、多少仕様やAPIが違ってもすぐ馴染める 2つ以上の言語を比べると、特徴が見えてくる言語によって出来ること・出来ないことがあるが、それを把握することで開発する際に留意すべき点が分かるような気がする色々な言語に挑戦するといいことが…！