メインスレッドをブロックさせないためのSwift Concurrencyクイズ

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1. メインスレッドをブロック させないための Swift Concurrency クイズ tokizo / @tokizuoh 2024/08/23 iOSDC Japan 2024 1
2. README • tokizo ◦ @tokizuoh • 株式会社はてな ◦ マンガアプリチーム 2
3. 3 メインスレッドをブロック させないための Swift Concurrency クイズ
4. 4 メインスレッドをブロック させないための Swift Concurrency クイズ
5. 5 メインスレッドを 適切に使う
6. メインスレッドを適切に使う (1/2) • 適切さ ◦ メインスレッドで実行が求められる処理のみを メインスレッドで実行する ▪ UIの更新など ◦ メインスレッドでやらなくて良い処理を バックグラウンドスレッドに逃がす 6
7. メインスレッドを適切に使う (2/2) • 適切に使わないと... ◦ UIの応答性の低下 ◦ クラッシュ ▪ ユーザー体験の低下 ▪ → ユーザー離脱・売上減少 ▪ → ブランドイメージの低下 7
8. 8 メインスレッドを適切に使っ てアプリの品質を高めたい
9. 9 しかし Swift Concurrencyは 難しい
10. 10 Swift Concurrencyの 難しさとは
11. 11 Swift Concurrencyは 規則が多い
12. Swift Concurrencyは規則が多い (1/2) • Actor, Global Actorなどの詳細な規則を知るには 以下を読む・追う必要がある ▪ Swift Evolutionのプロポーザル ▪ WWDCのセッション ▪ https://developer.apple.com/documentation/ swift/concurrency/ 12
13. Swift Concurrencyは規則が多い (2/2) • 追う必要性 ◦ Swift のバージョンによって規則が変わる 13
14. 14 完全に理解するのは大変
15. 15 規則を理解していないと 意図せず メインスレッドを 使ってしまう
16. 16 今回のトークの クイズを解いて 規則を知ろう
17. 17 トークのゴール
18. トークのゴール (初級者) • クイズを解くことで、メインスレッドを ブロックさせないために必要な規則や ドキュメントのありかを知ること ◦ 頭の中にインデックスを貼る 18
19. トークのゴール (熟練者) • 理解度の確認ができること 19
20. 20 ソースコードの共有
21. ソースコードの共有 • コードのみ（答え無し・解説無し） ◦ https://tokizuoh.hatenablog.com/iosdc-japan-2024-quiz 21
22. 22 クイズのルール
23. クイズのルール (1/2) • Xcode 15.4 ◦ Swift 5.10 23
24. クイズのルール (2/2) // ✅: 通る → MainActor上、つまりメインスレッドで実行される* // ❌: 通らない → MainActor上で実行されない MainActor.assertIsolated() 24 *: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md
25. 25 練習
26. import UIKit class PracticeViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() MainActor.assertIsolated() // ✅ or ❌ ? } } 26
27. 27 答え
28. import UIKit class PracticeViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() MainActor.assertIsolated() // ✅ } } 28
29. 29 解説
30. 練習: 解説 (1/3) • UIViewController には @MainActor が付いている 30 https://developer.apple.com/documentation/uikit/uiviewcontroller
31. 練習: 解説 (2/3) 31 *: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md#using-global-actors-on-a-type **: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md#global-actor-inference • クラスに @MainActor を付けた場合、メソッド、 プロパティ、サブスクリプトは MainActor に 隔離される* • サブクラスはスーパークラスから Actor の隔離を 推論される**
32. 練習: 解説 (3/3) • よって、viewDidLoad() は MainActor 上で実行 される ◦ → メインスレッドで実行される 32
33. import UIKit class PracticeViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() MainActor.assertIsolated() // ✅ } } 33
34. 34 正解の方󰢨
35. 35 練習おわり
36. 36 全5問
37. 37 参ります
38. 38 問1
39. import UIKit class Q1ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { MainActor.assertIsolated() // ✅ or ❌ ? } } } 39
40. 40 答え
41. 41 import UIKit class Q1ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { MainActor.assertIsolated() // ❌ } } }
42. 42 解説
43. 問1: 解説 • Detached Task は呼び出し側の Actor の 一部ではない、非同期に実行できる作業単位* ◦ → MainActor とは別で実行されるため、 メインスレッドで実行されない 43 *: https://docs.swift.org/swift-book/documentation/the-swift-programming-language/concurrency/#Unstructured-Concurrency
44. 44 import UIKit class Q1ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { MainActor.assertIsolated() // ❌ } } }
45. 45 正解の方🙋
46. import UIKit // 以後省略 class Q1ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { MainActor.assertIsolated() // ❌ } } } 46
47. 47 問2
48. func foo() async { MainActor.assertIsolated() // ✅ or ❌ ? } class Q2ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { @MainActor in await foo() } } } 48
49. 49 答え
50. func foo() async { MainActor.assertIsolated() // ❌ } class Q2ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { @MainActor in await foo() } } } 50
51. 51 解説
52. 問2: 解説 (1/3) • in の前に @MainActor を付けると、 クロージャの処理が Main Actor で実行される* 52 https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md#closures
53. 問2: 解説 (2/3) • await foo() は MainActor 上で呼び出される • しかし、foo() 自体はどの Actor にも 隔離されていない async function のため、 中身の処理は MainActor 上で実行されない* 53 *: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0338-clarify-execution-non-actor-async.md#detailed-design
54. @MainActor func foo() async { MainActor.assertIsolated() // ✅ } • 関数に @MainActor を付けると通る 問2: 解説 (3/3) 54
55. func foo() async { MainActor.assertIsolated() // ❌ } class Q2ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { @MainActor in await foo() } } } 55
56. 56 正解の方󰢨
57. 57 問3
58. @propertyWrapper struct AlwaysZero { @MainActor var wrappedValue: Int { return 0 } } struct Counter { @AlwaysZero var value: Int func f() { MainActor.assertIsolated() /* ✅ or ❌ ? */ } } class Q3ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { await Counter().f() } } } 58
59. 59 答え
60. @propertyWrapper struct AlwaysZero { @MainActor var wrappedValue: Int { return 0 } } struct Counter { @AlwaysZero var value: Int func f() { MainActor.assertIsolated() /* ✅ */ } } class Q3ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { await Counter().f() } } } 60
61. 61 解説
62. 問3: 解説 (1/3) • Global Actor が付与された wrappedValue を持つ プロパティラッパーが付与されたプロパティを持つ 構造体やクラスはそのプロパティラッパーから Actor の隔離が推論される* 62 *: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md#global-actor-inference
63. 問3: 解説 (2/3) • → @AlwaysZero が付与されたプロパティを持つ Counter は MainActor に隔離される 63 @propertyWrapper struct AlwaysZero { @MainActor var wrappedValue: Int { return 0 } } struct Counter { @AlwaysZero var value: Int func f() { MainActor.assertIsolated() /* ✅ */ } }
64. 問3: 解説 (3/3) • Swift 6からは無効になる* ◦ Swift 5.9以降 Upcoming Feature Flag が使える ▪ DisableOutwardActorInference 64 *: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0401-remove-property-wrapper-isolation.md
65. @propertyWrapper struct AlwaysZero { @MainActor var wrappedValue: Int { return 0 } } struct Counter { @AlwaysZero var value: Int func f() { MainActor.assertIsolated() /* ✅ */ } } class Q3ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { await Counter().f() } } } 65
66. 66 正解の方🙋
67. 67 問4
68. @MainActor class Animal { deinit { MainActor.assertIsolated() // ✅ or ❌ ? } } class Q4ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { await Animal() } } } 68
69. 69 答え
70. @MainActor class Animal { deinit { MainActor.assertIsolated() // ❌ } } class Q4ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { await Animal() } } } 70
71. 71 解説
72. 問4: 解説 • deinit は Global Actor に隔離されない* • 2024/08/21現在、isolated deinit の プロポーザル** が Accept されている*** 72 *: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md#detailed-design **: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0371-isolated-synchronous-deinit.md ***: https://forums.swift.org/t/accepted-with-modifications-se-0371-isolated-synchronous-deinit/74042
73. @MainActor class Animal { deinit { MainActor.assertIsolated() // ❌ } } class Q4ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { await Animal() } } } 73
74. 74 正解の方󰢨
75. 75 問5
76. protocol P { @MainActor func f() } struct Y: P {} extension Y { func f() { MainActor.assertIsolated() /* ✅ or ❌ ? */ } } class Q5ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { Y().f() } } } 76
77. 77 答え
78. protocol P { @MainActor func f() } struct Y: P {} extension Y { func f() { MainActor.assertIsolated() /* ❌ */ } } class Q5ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { Y().f() } } } 78
79. 79 解説
80. 問5: 解説 (1/3) • SE-0316* 内のコードをほぼそのまま使用 • プロトコルの実装を準拠とは別に extension で 行うと、そのプロトコルが要求する Global Actor を 引き継がない 80 *: https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md#global-actor-inference
81. 問5: 解説 (2/3) 81 https://github.com/swiftlang/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md#global-actor-inference
82. • 問5のコードをよく見ると、await が無いので 同期メソッドを呼んでいるだけ class Q5ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { Y().f() } } } 問5: 解説 (3/3) 82
83. protocol P { @MainActor func f() } struct Y: P {} extension Y { func f() { MainActor.assertIsolated() /* ❌ */ } } class Q5ViewController: UIViewController { override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() Task.detached { Y().f() } } } 83
84. 84 正解の方🙋
85. 85 全5問 ありがとうございました！
86. クイズ まとめ • 問1: SE-0304 Detached Task • 問2: SE-0338 Actor 隔離されていない非同期関数 • 問3: SE-0401 プロパティラッパーからの推論 • 問4: SE-0316 Global Actorの規則 • 問5: SE-0316 Global Actorの規則 86
87. 87 何問解けましたか？
88. 88 全問正解の方 🙋
89. 89 拍手👏
90. 90 メインスレッドを 適切に 使っていきましょう！