Go1.18最新情報（ジェネリクス、Fuzzing、Workspaceモード） - tenntenn Conference 2022

この資料はtenntenn Conference 2022にて発表を行った際に用いた資料です。

■ tenntenn Conferenceとは
tenntenn Conferenceはtenntennが主催し、そしてすべてのセッションがtenntennによる登壇のカンファレンスです。

イベントページ：https://tenntenn.connpass.com/event/226562/
ハッシュタグ：#tennconn
資料（Google スライド）：https://tenn.in/go118
動画：https://tenn.in/go118-video
再生リスト：https://tenn.in/conn22-videolist

■ 内容
Go1.18のリリースではジェネリクス（型パラメタ）、Fuzzing、Workspaceモードの3つの大きな機能を含んでいます。このセッションでは、2022年1月現在における最新情報をまとめています。

・ジェネリクス（型パラメタ）
・Fuzzing
・Workspaceモード
・Go1.18

■ 登壇者＆主催者

・名前：tenntenn / 上田拓也
・HP：https://tenntenn.dev
・Twitter：https://twitter.com/tenntenn

メルカリ／メルペイ所属。バックエンドエンジニアとして日々Goを書いている。Google Developer Expert (Go)。一般社団法人Gophers Japan代表。Go Conference主催者。大学時代にGoに出会い、それ以来のめり込む。人類をGopherにしたいと考え、Goの普及に取り組んでいる。複数社でGoに関する技術アドバイザーをしている。大学においてGoに関する集中講義も担当している。マスコットのGopherの絵を描くのも好き。

■ Gopher道場 自習室

→https://gopherdojo.org/studyroom/

Gopher道場とは、実践的なGoを体系的に学べる場です。
Gopher道場 自習室では、以下のようなコンテンツや学びの場を提供します。

・Gopher道場の講義を録画した動画（10時間以上分）
・Slackにおける受講者同士のコミュニティ
・Gopher道場卒業生による課題のレビュー（ボランティアでご協力頂いているのでベストエフォートです）

■ Meety（カジュアル面談）

・ソフトウェアエンジニアの地方移住ってどうなの？：https://meety.net/matches/jyZgDkEEwmMk
・メルカリグループにおけるGoの使いどころ：https://meety.net/matches/LbeVbIACxLqk
・地方からの技術コミュニティへの貢献：https://meety.net/matches/gVeMtImLkWJE

■ お仕事の依頼について

副業にて技術顧問やアドバイザーなどを行っています。過去の実績や問い合わせフォームは以下のURLからご確認ください。
→ https://tenntenn.dev/ja/job/

Transcript

1. The Go gopher was designed by Renée French. The gopher stickers was made by Takuya Ueda. Licensed under the Creative Commons 3.0 Attributions license. Go1.18最新情報 ジェネリクス、Fuzzing、Workspaceモード 2022/01/15（土） tenntenn Conference 2022 資料：https://tenn.in/go118 動画：https://tenn.in/go118-video
2. 上田拓也 Go ビギナーズ
 Go Conference
 @tenntenn tenntenn.dev Google Developer Expert (Go) 一般社団法人 Gophers Japan 代表理事 Experts Team
3. この活動を支える企業 ▪ 株式会社トレタ • https://corp.toreta.in/ • https://corp.toreta.in/recruit/engineer/
4. Go1.18 リリースパーティ ▪ 詳細はこちらのイベントで！ • 2022年02月18日（金） 19:00 〜 • https://gocon.connpass.com/event/234198/ • Remoを使って開催予定！ ◦ YouTube Liveでの配信はありません ◦ アーカイブは残す予定です
5. Goの開発サイクル ▪ Goは毎年8月と2月にリリースされる • マイナーバージョンがアップされる • リリース3ヶ月前からDeveloper Freezeになる ◦ バグ修正とドキュメント修正以外は基本的に行われない • リリース2ヶ月前からベータ版がリリースされる • リリース1ヶ月前からRC版がリリースされる 引用元：Go Release Cycle 参考：Goのリリースプロセスとブランチ戦略 - YAMAGUCHI::weblog
6. Go1の後方互換 ▪ Go1の間は言語の後方互換が保たれる • https://go.dev/doc/go1compat • 言語仕様に破壊的変更が加わらない • 標準ライブラリも後方互換が保たれる • 一部例外はある ◦ セキュリティ、重大なバグなど • Go1.0で書いたコードはGo1.16でもビルドできる ◦ 場合によってはgo fixやgo fmtを掛ける必要がある • Go1を対象に執筆された書籍やブログは言語仕様に関しては 互換が保たれているためGo1.xの間は有効である ◦ ランタイムやgo toolに関しては変更される可能性あり
7. Goの開発プロセスとGo2 ▪ Goの開発プロセス • 実際にGoを使った中で問題を見つける • 解決策をコミュニティに提案し議論する • 実装して評価する • 問題なければリリースされる ▪ Go2とは？ • https://blog.golang.org/toward-go2 • 明確なターゲットがあるわけではない • Go1.xとして開発されていき、Go1の後方互換が 保てなくなるような変更を加える必要になったら Go2としてリリースされる Goの開発プロセス
8. Go1.18で入る予定の機能 ▪ Go 1.18で入る予定の機能 • Two New Tutorials for 1.18 - The Go Blog • 型パラメタ（ジェネリクス） ◦ 型セット • Fuzzing • Workspace mode ▪ Go 1.19+で入る予定の機能 • 標準パッケージでの型パラメタの利用 ◦ golang.org/x/expでmapsパッケージとslicesパッケージは開発中 • 脆弱DB（未承認） ◦ pkg.go.devでexperiment=vulnsフラグをつけると出る
9. Go1.18 Beta1を試す ▪ go1.18beta1コマンドをインストールする • 公式で複数のバージョンをインストールできる方法を提供している # Go1.18 Beta1をインストールする $ go install golang.org/dl/go1.18beta1@latest $ go1.18beta1 download # Go1.16.1をインストールする $ go install golang.org/dl/go1.16.1@latest $ go1.16.1 download # dev.fuzzブランチをビルドしてインストールする $ go install golang.org/dl/gotip@latest $ gotip download dev.fuzz # ブランチ名は省略可 ※ Go1.15以前は go getコマンドを用いる
10. The Go Playgroundで試す ▪ 開発版を試すことができる • 最新のPlaygroundは実行する環境を選べる • シェアURLに?v=gotipをつけると開発版で開く ◦ 例：https://go.dev/play/p/kg938K7hORf?v=gotip
11. gpコマンドを使う ▪ github.com/tenntenn/goplayground • The Go PlaygroundのAPI クライアント • gpというコマンドも付属している ◦ -backendというオプションがある # インストール $ go install github.com/tenntenn/goplayground/cmd/gp@latest # 実行 $ gp run -backend gotip main.go # フォーマット $ gp format -backend gotip main.go # シェアURLの生成 $ gp share -backend gotip main.go ダウンロード $ gp dl -backend gotip https://go.dev/play/p/SnqdM4Dvvjt?v=gotip
12. 型パラメタ（ジェネリクス）
13. 型パラメタを持つ関数の定義 ▪ 関数名の後ろに型パラメータを指定する • 関数呼び出しで型引数を指定する（インスタンス化） • 実際は型パラメタTは型引数で指定した型として扱われる • anyは任意の型を指定できることを表す（詳細は後述） • パッケージ関数のみ func Print[T any](s []T) { for _, v := range s { fmt.Print(v) } } func main() { Print[string]([]string{"Hello, ", "playground\n"}) Print[int]([]int{10, 20}) } Playgroundで動かす 型パラメタ 13 型引数
14. 型パラメタを持つ関数のインスタンス化 ▪ 型引数を指定することでインスタンス化できる • 変数への代入なども行える • インスタンス化しないと呼び出しなどはできない 14 var printStr func([]string) = Print[string] printStr([]string{"Hello, ", "playground\n"}) Playgroundで動かす Print[T] Print[string] func([]string) Print[int] func([]int) T => string T => int インスタンス化
15. 型推論 ▪ 型推論により型引数を省略することが可能 • 型推論は関数呼び出しのみ行われる • 型統一アルゴリズムを用いる（2パスアルゴリズム） ◦ 1: 型なしの定数を無視して統一化する ◦ 2: 型なしの定数をそのデフォルトの型とみなして扱う func main() { Print([]string{"Hello, ", "playground\n"}) Print([]int{1, 2, 3}) } Playgroundで動かす
16. 複数の型パラメタ ▪ 型パラメタは複数持つことができる • 型パラメタが異なっていても同じ型引数を指定可能 • 型パラメタを組み合わせて1つの型を表現することも可能 func Tuple[X, Y any](x X, y Y) struct {X X; Y Y} { return struct {X X; Y Y}{x, y} } func main() { t := Tuple(10, "hoge") fmt.Println(t.X, t.Y) } Playgroundで動かす
17. 型パラメタを持つ型 ▪ 型定義でも型パラメタを使用できる • 型名の後ろに型パラメタを指定する • 型エイリアスを用いてもインスタンス化できる // Vector型は型パラメタとしてTを持つ type Vector[T any] []T // 型引数を指定してインスタンス化する var ns Vector[int] = Vector[int]{10, 20, 30} // 型エイリアスを用いたインスタンス化 type IntVector = Vector[int] ms := IntVector{100, 200, 300} Playgroundで動かす
18. 型パラメタを持つ型のメソッド ▪ 型パラメタを持つ型にメソッドを設けることは可能 • メソッドで新たに型パラメタを増やすことはできない 18 type Vector[T any] []T func (v *Vector[T]) Push(x T) { *v = append(*v, x) } func main() { var ns Vector[int] = Vector[int]{10, 20, 30} ns.Push(40) fmt.Println(ns) // [10 20 30 40] } Playgroundで動かす
19. 再帰的な型定義 ▪ 型の要素（フィールドなど）に型自身を使用できる • 型リテラルで用いるのはOK ◦ ポインタ、スライスなど • 型パラメタを再帰的に使うのはNG 19 type List[T any] struct { Next *List[T] Value T } Playgroundで動かす
20. 型パラメタへの制約 ▪ インタフェースによって制約を加える • anyは任意の型を許可する ◦ interface{}の型エイリアス • [T fmt.Stringer]はTをfmt.Stringer型を実装した型に限る 20 type Hex int func (h Hex) String() string { return fmt.Sprintf("%x", int(h)) } func Print[T fmt.Stringer](s []T) { for _, v := range s { fmt.Printf("0x%s\n", v.String()) } } func main() { Print([]Hex{100, 200}) } Playgroundで動かす 制約
21. 組み込みの制約 ▪ 比較可能な型を表すcomparable • 定義することが不可能のため組み込みである必要がある • マップのキーにできる 21 func Keys[K comparable, V any](m map[K]V) []K { keys := make([]K, 0, len(m)) for k := range m { keys = append(keys, k) } return keys } func main() { m := map[string]int{"cat": 3, "dog": 2} fmt.Println(Keys(m)) // [cat dog] } Playgroundで動かす
22. 制約と型セット ▪ インタフェース要素が拡張される • https://tip.golang.org/ref/spec#Interface_types • TypeElem：int | stringのように記述できるようになった • UnderlyingType： ~intや~stringのように記述 • 制約以外に使えるインタフェース（今までのインタフェース） ◦ MethodElemおよびTypeElemがインタフェースのみからなる 22 参考：https://zenn.dev/nobishii/articles/99a2b55e2d3e50 InterfaceType = "interface" "{" { InterfaceElem ";" } "}" . InterfaceElem = MethodElem | TypeElem . MethodElem = MethodName Signature . MethodName = identifier . TypeElem = TypeTerm { "|" TypeTerm } . TypeTerm = Type | UnderlyingType . UnderlyingType = "~" Type .
23. Underlying type ▪ すべての型はUnderlying typeを持つ • int型やstring型などの組み込み型は自分自身 • 型リテラルで記述された型も自分自身 • Defined typeはtype X YのYのUnderlying type • 型階層が作れないようになっている • Underlying typeのメソッドセットを引き継ぐ ◦ 例：type I interface{ F() }、type T I 23 int []string struct {N int} X type X struct {N int} Y type Y X 参考：https://speakerdeck.com/dqneo/go-language-underlying-type
24. 型セットとインタフェース ▪ インタフェースを実装するとは • その型セットの要素であること 24 インタフェース 型セット interface{} すべての型の集合 interface{ e1; e2 } インタフェース要素e1とe2の型セットの共通部分 interface{ m1(); m2() } m1とm2をメソッドセットに持つ型の集合 interface{ T } 型Tだけからなる集合（型 Tは非インタフェース） interface{ ~T } 型Tのunderlying typeからなる集合 interface { t1 | t2 } Type term t1とt2の型セットの和集合
25. interface{ … }の省略 ▪ 制約で省略して記述できる • https://go.dev/issue/48424 • constraintsパッケージで提供する制約を減らせる ◦ 新しく導入される制約を提供するパッケージ // interface{ ~map[K] V }を~map[K] Vと書ける func Keys[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M) []K { keys := make([]K, 0, len(m)) for k := range m { keys = append(keys, k) } return keys } func main() { m := url.Values{"a":{"v1"}, "b":{"v2"}} fmt.Println(Keys(m)) // [a b] } Playgroundで動かす
26. Fuzzing
27. ファジングとは ▪ ランダムに大量の入力データを与えるテスト手法 • go-fuzzが有名 ◦ 標準パッケージやコンパイラのバグを多く発見している • コーパスと呼ばれるデータ群からデータを生成する • 手入力で作ったテストデータでは難しいデータを作成 ◦ 大量のデータ ◦ バイアスのかかってないデータ • 予期しない入力によりクラッシュする可能性をテストする ◦ パニック • スタックオーバーフロー • インデックスが範囲を超える
28. Go1.18で導入される機能 ▪ go testでファジングが利用できる • http://go.dev/doc/fuzz • 環境構築不要でファジングができる ◦ 実装がすべてGoで標準で用意される • testing.Fの追加 ◦ シードコーパスの追加 ◦ テスト関数の指定 • go test -fuzzでファジングを実行 ◦ デフォルトでは実行されないようにする • 通常はマシンパワーを使って長時間実行されるため • Rob Pike氏のコメント • すでにいくつかバグを見つけてるみたい ◦ Fuzzing trophy case - Go Wiki
29. テスト関数の書き方 ▪ testing.Fを用いる • (*testing.F).Addメソッドでシードコーパスを追加 ◦ 基本型 • (*testing.F).Fuzzメソッドでテスト関数を指定 ◦ 引数に入力データが与えられる func FuzzFibo(f *testing.F) { f.Add(2) f.Fuzz(func(t *testing.T, n int) { if Fibo(n) != Fibo(n-2)+Fibo(n-1) { t.Fatal("NG") } }) }
30. 実行の仕方 ▪ go testコマンドに-fuzzオプションを指定する • -fuzzオプションには正規表現が指定できる • -fuzzオプションを指定しない場合はシードコーパスのみでテスト ◦ testdata/corpus以下も読み込む • testdata/corpus以下のコーパスも使用される $ go test -fuzz FuzzFibo -fuzztime MAXの実行時間。デフォルトは無限。 -keepfuzzing クラッシュしても続けるか その他 -race、-parallel、-runなども対応
31. Workspace mode
32. Workspace mode ▪ 複数のモジュールを扱うモード • go.workファイルにモジュールのあるディレクトリの一覧を書く • ビルドにはgo.workにあるモジュールが使われる ◦ go getが不要になる ◦ go.modファイルのreplaceディレクティブで書き換える必要なし go 1.18 use ( moda modb )
33. go work init ▪ go.workファイルを初期化する • モジュールディレクトリを指定して初期化する • Go Modules管理されたディレクトリのみ指定できる ◦ 管理されてないディレクトリは指定しても無視される $ go work init moda modb
34. go work use ▪ useディレクティブにモジュールを追加 • 追加したいモジュールディレクトリを指定する $ go work use modc
35. デモ
36. まとめ ▪ Go1.18のリリースが楽しみですね！ • リリースパーティではさらに詳しい話が聞けます！ • まずはベータ版をインストールして試してみましょう！