Project Amberで変わる Javaのプログラミングスタイル 櫻庭 祐一 Java in the Box

OpenJDK JDK Project Project Amber Java によるデータ指向プログラミング

OpenJDK JDK Project

OpenJDK JDK Project https://openjdk.org/projects/jdk/ のサブプロジェクト JDK Project: OpenJDK 他のサブプロジェクトをまとめて を開発 JDK JDK 22 2024-03-19 JDK 21 2023-09-19 半年ごとのリリース Java 21から 2 年周期 LTS Oracle は などのディストリビュータによる Note: OpenJDK LTS LTS には と非 の区別はない

JEP: JDK Enhancement Proposal の機能を規定 JDK 新機能だけでなく、実装改善、機能の削除も含む Preview Standard 正式な機能 の種類 JEP Incubator Experimental プレビュー機能 実験的な機能 新しいモジュール ex. Records ex. HTTP Client ex. ZGC Note: Preview, Experimental, Incubator は最低 2 回

JEP: JDK Enhancement Proposal の機能を規定 JDK 新機能だけでなく、実装改善、機能の削除も含む Preview Standard 正式な機能 の種類 JEP Incubator Experimental プレビュー機能 実験的な機能 新しいモジュール ex. Records ex. HTTP Client ex. ZGC Note: Preview, Experimental, Incubator は最低 2 回

JEP: JDK Enhancement Proposal Java 21 430: String Templates (Preview) 431: Sequenced Collections 439: Generational ZGC 440: Record Patterns 441: Pattern Matching for switch 442: Foreign Function & Memory API (Third Preview) 443: Unnamed Patterns and Variables (Preview) 444: Virtual Threads 445: Unnamed Classes and Instance Main Methods (Preview) 446: Scoped Values (Preview) 448: Vector API (Sixth Incubator) 449: Deprecate the Windows 32-bit x86 Port for Removal 451: Prepare to Disallow the Dynamic Loading of Agents 452: Key Encapsulation Mechanism API 453: Structured Concurrency (Preview)

Project Amber

Project Amber 言語仕様の改良と拡張を行うプロジェクト 286: Local-Variable Type Inference (var) (10) 323: Local-Variable Syntax for Lambda Parameters (11) 361: Switch Expressions (14) 378: Text Blocks (15) 394: Pattern Matching for instanceof (16) 395: Records (16) 409: Sealed Classes (17) 440: Record Patterns (21) 441: Pattern Matching for switch (21) 仕様策定完了

Project Amber 言語仕様の改良と拡張を行うプロジェクト 仕様策定中 447: Statements before super() 455: Primitive types in Patterns, instanceof, and switch 456: Unnamed Variables & Patterns 459: String Templates 463: Implicitly Declared Classes and Instance Main Methods

Project Amber 型 395: Records 409: Sealed Classes 447: Statements before super() (Preview) 361: Switch Expressions 394: Pattern Matching for instanceof 440: Record Patterns 441: Pattern Matching for switch 455: Primitive types in Patterns, instanceof, and switch (Preview) 456: Unnamed Variables & Patterns パターンマッチング 286: Local-Variable Type Inference (var) 323: Local-Variable Syntax for Lambda Parameters 378: Text Blocks 459: String Templates (2nd Preview) 463: Flexible Main Methods and Anonymous Main Classes (2nd Preview) その他

Project Amber 型 395: Records 409: Sealed Classes 447: Statements before super() (Preview) 361: Switch Expressions 394: Pattern Matching for instanceof 440: Record Patterns 441: Pattern Matching for switch 455: Primitive types in Patterns, instanceof, and switch (Preview) 456: Unnamed Variables & Patterns パターンマッチング 286: Local-Variable Type Inference (var) 323: Local-Variable Syntax for Lambda Parameters 378: Text Blocks 459: String Templates (2nd Preview) 463: Flexible Main Methods and Anonymous Main Classes (2nd Preview) その他

Records イミュータブルなデータを表すデータ専用クラス 例 座標を表すクラス Boilerplate

Records イミュータブルなデータを表すデータ専用クラス 例 座標を表すクラス

Records イミュータブルなデータを表すデータ専用クラス 例 座標を表すクラス クラス nal インタフェースは実装可 他のクラスから継承は不可 メソッドの追加も可能 どこに使う イベント ... 値オブジェクト

Sealed Class 継承を制限したクラス で定義 sealed permitsでサブクラスを制限 サブクラスは同モジュールもしくは同パッケージ サブクラスは以下のいずれかで定義 nal sealed non-sealed 使用時 switch default 句を省略できる

Sealed Class 継承を制限したクラス 例 図形を表すクラス

Switch Expression 文から switch 式へ switch

Switch Expression 文から switch 式へ switch 矢印で記述

Switch Expression 文から switch 式へ switch 処理が 1 行であればカッコ省略可

Switch Expression 文から switch 式へ switch であればdefault enum, selaed class 句省略可

Switch Expression 文から switch 式へ switch 式 値が返せる switch

Switch Expression 文から switch 式へ switch 処理をカッコでくくる時は で値を返す yield

Pattern Matching パターンマッチング 入力に対し特定のパターンと照合すること 適合した場合、その要素を取りだすこと パターンとして型を使用 JEP 394, 440, 441 instanceof, switch で使用可

Pattern Matching

Pattern Matching Boilerplate!

Pattern Matching 変数に自動的に代入

Pattern Matching で使用 switch case

Pattern Matching を分解 Record

Java によるデータ指向プログラミング

Data Oriented Programming データを(イミュータブルな)データとして表す 代数的データ型を用いたデータモデリング ビジネスロジックをデータと切り離す

Data Oriented Programming データを(イミュータブルな)データとして表す 代数的データ型を用いたデータモデリング ビジネスロジックをデータと切り離す データ ビジネスロジック リソース 値オブジェクト イベント ... ステートレスな処理 型として表現する モジュールとして表現する ( 型として扱う必要はない ) イミュータブルであることが重要

Data Oriented Programming Boundary Controller Entity Boundary 他システム ブラウザ 他システム インタフェース クラスベースの モデリング ドメインモデル ビジネスロジック DOP

Algebraic Data Type, ADT 代数的データ型 直積型 直和型 複数のデータをまとめる型 構造体 Record 複数のデータの となる型 OR 列挙型 Sealed Class

直和型における処理の振り分け 従来 Template Pattern Visitor Pattern 処理がコード中に分散 処理に必要な条件/データが多いと依存関係が複雑化 DOP Pattern Matching 処理がまとまる 条件/データは処理モジュールのみに依存

直和型における処理の振り分け 例 商品の購入価格 価格 = 商品単価 × 割引率 × 個数 誰が買うかで異なる 非会員/会員 キャンペーン 特売などで変動 個数が多いと 割引 Template Patternで書きますか？

単純化して顧客の違いだけで商品の価格を計算する 顧客は非会員と会員 従来の記述 実装の内部が ビジネスロジックに 入り込んでしまう

単純化して顧客の違いだけで商品の価格を計算する 顧客は非会員と会員 会員かどうかを 型として表す パターンマッチングで 処理を分ける

単純化して顧客の違いだけで商品の価格を計算する 顧客は非会員と会員 会員かどうかを 型として表す

JEP 459: String Templates (2nd Preview) 文字列に 変数 / 式 を埋め込み 文字列補間を行う言語仕様 “Hello, ” + name + “!”; STR.”Hello, \{name}!” 容易なカスタム化 ログメッセージなどを文字列から生成 JSON, SQL,

Conclusion Java 21 LTS Virtual Threads などが導入 データ指向プログラミングに向けた機能 Project Amber Java 21 String Templateが では Preview データを型で表す ビジネスロジックと切り離して考える データ指向プログラミング

参考文献 InfoQ: Data Oriented Programming in Java https://www.infoq.com/articles/data-oriented-programming-java/ JavaOne 2022: Data Oriented Programming in Java https://youtu.be/UQAw3pvZPCY?si=5SiP6O0o8i6EWsyi https://slides.com/kawasima/truth-of-data-oriented-programming データ指向プログラミングの真実をお話しします

Project Amberで変わる Javaのプログラミングスタイル 櫻庭 祐一 Java in the Box