Functional Programming in Kotlin with Λrrow wasabeef Shibuya.apk #28

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Λrrow

Λrrow は型付き関数型言語を実現 するための Kotlin 向けライブラリ です Λrrow

Λrrow Paco の Twitter より

build.gradle def arrow_version = "0.7.3" !// 2018.9.28 dependencies { implementation "io.arrow-kt:arrow-core:$arrow_version" implementation "io.arrow-kt:arrow-syntax:$arrow_version" implementation "io.arrow-kt:arrow-typeclasses:$arrow_version" implementation "io.arrow-kt:arrow-data:$arrow_version" implementation "io.arrow-kt:arrow-instances-core:$arrow_version" implementation "io.arrow-kt:arrow-instances-data:$arrow_version" kapt "io.arrow-kt:arrow-annotations-processor:$arrow_version" implementation "io.arrow-kt:arrow-free:$arrow_version" !// optional implementation "io.arrow-kt:arrow-mtl:$arrow_version" !// optional implementation "io.arrow-kt:arrow-effects:$arrow_version" !// optional implementation "io.arrow-kt:arrow-effects-rx2:$arrow_version" !// optional implementation "io.arrow-kt:arrow-effects-reactor:$arrow_version" !// optional implementation “io.arrow-kt:arrow-effects-kotlinx-coroutines:$arrow_version" !// optional implementation "io.arrow-kt:arrow-optics:$arrow_version" !// optional implementation "io.arrow-kt:arrow-generic:$arrow_version" !// optional implementation "io.arrow-kt:arrow-recursion:$arrow_version" !// optional }

Data Types

Data Types %BUB5ZQFT 0QUJPO &JUIFS 5SZ 7BMJEBUFE /PO&NQUZ-JTU -JTU, 4FRVFODF, 4FU, .BQ, 4PSUFE.BQ, *PS *E 3FBEFS ,MFJTJM 4UBUF 4UBUF5 8SJUF5 5SBNQPMJOF $PQSPEVDU &WBM &JUIFS5 'VODUJPO 'VODUJPO $POTU 5ZQF$MBTTFT 4IPX &R 0SEFS 4FNJHSPVQ .POPJE 'PMEBCMF #JGPMEBCMF 5SBWFSTF 3FEVDJCMF 5SBWFSTF'JMUFS 'VODUPS 'VODUPS'JMUFS "QQMJDBUJWF "QQMJDBUJWF&SSPS .POBE .POBE&SSPS .POBE'JMUFS .POBE3FBEFS .POBE8SJUFS .POBE4UBUF .POBE$PNCJOF $PNPOBE #JNPOBE #JGVODUPS 1SPGVODUPS 4FNJHSPVQ, .POBE, *OKFDU "MUFSOBUJWF &⒎FDUT *0 .POBE%FGFS "TZOD &⒎FDU 0QUJDT *TP -FOT 0QUJPOBM 1SJTN (FUUFS 4FUUFS 'PME 5SBWFSTBM "U *OEFY 'JMUFS*OEFY &BDI

Data Types %BUB5ZQFT 0QUJPO &JUIFS 5SZ 7BMJEBUFE /PO&NQUZ-JTU -JTU, 4FRVFODF, 4FU, .BQ, 4PSUFE.BQ, *PS *E 3FBEFS ,MFJTJM 4UBUF 4UBUF5 8SJUF5 5SBNQPMJOF $PQSPEVDU &WBM &JUIFS5 'VODUJPO 'VODUJPO $POTU 5ZQF$MBTTFT 4IPX &R 0SEFS 4FNJHSPVQ .POPJE 'PMEBCMF #JGPMEBCMF 5SBWFSTF 3FEVDJCMF 5SBWFSTF'JMUFS 'VODUPS 'VODUPS'JMUFS "QQMJDBUJWF "QQMJDBUJWF&SSPS .POBE .POBE&SSPS .POBE'JMUFS .POBE3FBEFS .POBE8SJUFS .POBE4UBUF .POBE$PNCJOF $PNPOBE #JNPOBE #JGVODUPS 1SPGVODUPS 4FNJHSPVQ, .POBE, *OKFDU "MUFSOBUJWF &⒎FDUT *0 .POBE%FGFS "TZOD &⒎FDU 0QUJDT *TP -FOT 0QUJPOBM 1SJTN (FUUFS 4FUUFS 'PME 5SBWFSTBM "U *OEFY 'JMUFS*OEFY &BDI

Option Either Validated Data Types Try

Option

Option の利点は Null Safty より も安全に値がないことを表現できる こと Option

Option sealed class Option : OptionOf { !!... } object None : Option() { !!... } data class Some(val t: T) : Option() { !!... } Option 周りで頻繁に登場するクラス群

Option val opt1 = Option("Hello").map { it + "World" } !// Option("HelloWorld") val opt2 = Option.fromNullable(null) !// None !// inline fun map(f: (A) !-> B): Option = !// flatMap { a !-> Some(f(a)) } シンプルな構文例 if文などを使わずとも Option#map, flatMap もある

Option 値がないことをより安全に扱うため val aruu: String = "HelloWorld" !// ஋͋Γ var naii: String? = null !// ஋ͳ͠ val some = Some("HelloWorld") !// ஋͋Γ val none = None !// ஋ͳ͠

Option when での判定する場合は val bitmap = Option.fromNullable(BitmapFactory.decodeStream(!!...)) when (bitmap) { is None !-> { !!... } is Some !-> { !!... } }

Option Option#fold 使うことで None/Some の when を簡素化も val bitmap = Option.fromNullable(BitmapFactory.decodeStream(!!...)) bitmap.fold({ !// if None },{ !// if Some })

Option Option#flatMap, filter, toList…etc なども使えます val numm = Option("123").flatMap { try { Some(it.toInt()) } catch (e: NumberFormatException) { None } } !// Some(t=123)

Either

Either は2つの値のうちの1つを返す可能 性のある戻り値の型をモデル化するための ものであり、 失敗にも値を付加できるの で、何が失敗したか表現できるものです Either

Either Either 周りで頻繁に登場するクラス群 sealed class Either : EitherOf { !!... } data class Left ɹinternal constructor(val a: A) : Either() { !!... } data class Right ɹinternal constructor(val b: B) : Either() { !!... }

Either シンプルな構文例 val eiei = Right("123").map { it.toInt() } !// Right(b=123) val eiei2 = Left(IllegalArgumentException("OMG!")) !// Left(a=IllegalArgumentException)

Either try/catchを使ったシンプルな構文例 val eiei: Either = try { Right(BitmapFactory.decodeStream(null)) } catch (e: IllegalArgumentException) { Left(e) } catch (e: OutOfMemoryError) { Left(e) }

Either If や fold での判定する場合は if (eiei.isLeft) { !!... } if (eiei.isRight) { !!... } eiei.fold({ e !-> !// if Left }, { !// if Right })

Validated

Validated は、成功値またはエラー の戻り値をモデル化するためにもの です Validated

Validated Validated 周りで頻繁に登場するクラス群 sealed class Validated : ValidatedOf { !!... } data class Valid(val a: A) : Validated() data class Invalid(val e: E) : Validated()

Validated シンプルな構文例 val aaa: Validated = Valid(123) val bbb: Validated = Invalid(Throwable("eee"))

Validated If や fold での判定する場合は if (vali.isInvalid) { !!... } if (vali.isValid) { !!... } vali.fold({ !// if Invalid }, { !// if Valid })

Validated Validated#toOption で Option 型として扱う val aaa = Valid(123).toOption() !// Some(t=123) val bbb = Invalid(Throwable()).toOption() !// None

Validated val aaa = Valid(123).toEither() !// Right(b=123) val bbb = Invalid(Throwable()).toEither() !// Left(a=Throwable) Validated#toEither で Either 型として扱う

Validated val aaa = Invalid("abcd").orElse { Valid(123) } val bbb = Invalid("abcd").getOrElse { 0 } Validated#orElse, getOrElse で Invalid の場合などに違う値を

Semigroup

複数のエラーを合成する時に使う
 Either ではエラーが発生した時点で中断 してしまうが、Validated は Semigroup などを使ってエラーを集めることができる Semigroup

Semigroup Semigroup 周りで頻繁に登場するクラス群 interface Semigroup { fun A.combine(b: A): A operator fun A.plus(b: A): A = this.combine(b) fun A.maybeCombine(b: A?): A = Option.fromNullable(b).fold({ this }, { combine(it) }) }

Semigroup Semigroup 使ってエラーを合成することができる val stringSemi: Semigroup = object : Semigroup { override fun String.combine(b: String): String = "$this + $b" } val vavava = Invalid("Hello").findValid(stringSemi) { Invalid("World") } !// vavava.toEither() !=> Left(a=HelloWorld) !// vavava.toOption() !=> None

Try

Tryは、例外が発生する可能性のあ る関数の呼び出しをモデル化するた めのものです Try

Try Try 周りで頻繁に登場するクラス群 sealed class Try : TryOf { !!... } data class Failure(val exception: Throwable) : Try() { data class Success(val value: A) : Try() {

Try シンプルな構文例 val aaa: Try = Try { 123 } val bbb: Try = Try { throw Throwable("OMG!") }

Try If や fold での判定する場合は if (trrr.isFailure) { !!... } if (trrr.isSuccess) { !!... } trrr.fold({ e !-> !// if Failure }, { !// if Success })

Try Try#toOption で Option 型として扱う val aaa: Try = Try { 123 } aaa.toOption() !// Some(t=123) val bbb: Try = Try { throw Throwable("OMG!") } bbb.toOption() !// None

Try Try#toEither で Either 型として扱う val aaa: Try = Try { 123 } aaa.toEither() !// Right(b=123) val bbb: Try = Try { throw Throwable("OMG!") } bbb.toEither() !// Left(a=Throwable)

Try Try#recover で代替の値を設定して Either 型として扱う val aaa: Try = Try { throw Throwable("OMG!") } val bbb = aaa.recover { e !-> 123 }.toEither()

Try val aaa: Try = Try { throw Throwable("OMG!") } val bbb = aaa.recoverWith { e !-> Try { throw OtherException("Oh!!...") } }.recover { e !-> 123 } Try#recoverWith で改めて別の処理を行い、それでも失敗する場合は
 recover で代替の値を設定して Either 型として扱うなど

Option Either Validated Try ここまでのまとめ

Option nullの代わりでより安全にする ここまでのまとめ

Either L, Rの値を持つことができ、エラー発生 時に値を持たせられる。ただしエラー値は1つだけ ここまでのまとめ

Validated Semigroup でエラーを集約できる ここまでのまとめ

Try Throwable を Option や Either に変換する ここまでのまとめ

Option nullの代わりでより安全にする Either L, Rの値を持つことができ、エラー発生 時に値を持たせられる。ただしエラー値は1つだけ Validated Semigroup でエラーを集約できる Try Throwable を Option や Either に変換する ここまでのまとめ

Integrations

RxJava 2 Project Reactor kotlinx.coroutines KindedJ Integrations

kotlinx.coroutines

kotlinx.coroutines integration Deferred 周りで頻繁に登場する拡張関数、及びクラス fun Deferred.k(): DeferredK = DeferredK(this) data class DeferredK(val deferred: Deferred) : DeferredKOf, Deferred by deferred { … }

kotlinx.coroutines integration val deferred = async { throw RuntimeException("OMG!") } runBlocking { deferred.await() } !// CRASH! Exception! val wrapper = async { throw RuntimeException("OMG!") }.k() val eiei = wrapper.unsafeAttemptSync().toEither() !// Left(a=RuntimeException) Deferred#k() で Deferred をラップすることで Arrow の世界に持ち込む

kotlinx.coroutines integration DeferredK { BitmapFactory.decodeFile(!!...) } .runAsync { result !-> result.fold({ DeferredK { /** if Throwable **/ } }, { bitmap !-> DeferredK { /** Use the Bitmap **/ } }) } DeferredK は Deferred のArrowラッパーで runAsync は Either を返却してくれる

Conclusion

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