[JP] Functional Programming in Kotlin with Arrow

[JP] Functional Programming in Kotlin with Arrow

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1. Functional Programming in Kotlin with Λrrow wasabeef Shibuya.apk #28
2. About me Daichi Furiya Google Developer Expert CATS @wasabeef_jp wasabeef
3. Λrrow
4. 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
5. Λrrow Paco の Twitter より
6. 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 }
7. Data Types
8. Data Types %BUB
   5ZQFT 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
   
9. Data Types %BUB
   5ZQFT 0QUJPO
   &JUIFS
   5SZ
   7BMJEBUFE
   /PO&NQUZ-JTU
   -JTU,
   4FRVFODF,
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   ,MFJTJM
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   'VODUJPO
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   #JGPMEBCMF
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   3FEVDJCMF
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   .POBE&SSPS
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   $PNPOBE
   #JNPOBE
   #JGVODUPS
   1SPGVODUPS
   4FNJHSPVQ,
   .POBE,
   *OKFDU
   "MUFSOBUJWF
    &⒎FDUT *0
   .POBE%FGFS
   "TZOD
   &⒎FDU
    0QUJDT *TP
   -FOT
   0QUJPOBM
   1SJTN
   (FUUFS
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   'PME
   5SBWFSTBM
   "U
   *OEFY
   'JMUFS*OEFY
   &BDI
   
10. Option Either Validated Data Types Try
11. Option<A>
12. 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<A>
13. Option<A> sealed class Option<out A> : OptionOf<A> { !!... } object None : Option<Nothing>() { !!... } data class Some<out T>(val t: T) : Option<T>() { !!... } Option 周りで頻繁に登場するクラス群
14. Option<A> val opt1 = Option("Hello").map { it + "World" } !// Option("HelloWorld") val opt2 = Option.fromNullable(null) !// None !// inline fun <B> map(f: (A) !-> B): Option<B> = !// 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
15. Option<A> 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
16. Option<A> when での判定する場合は val bitmap = Option.fromNullable(BitmapFactory.decodeStream(!!...)) when (bitmap) { is None !-> { !!... } is Some !-> { !!... } }
17. Option<A> 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 })
18. Option<A> 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)
19. Either<A, B>
20. 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<A, B>
21. Either<A, B> Either 周りで頻繁に登場するクラス群 sealed class Either<out A, out B> : EitherOf<A, B> { !!... } data class Left<out A> ɹinternal constructor(val a: A) : Either<A, Nothing>() { !!... } data class Right<out B> ɹinternal constructor(val b: B) : Either<Nothing, B>() { !!... }
22. Either<A, B> 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)
23. Either<A, B> try/catchを使ったシンプルな構文例 val eiei: Either<Throwable, Bitmap> = try { Right(BitmapFactory.decodeStream(null)) } catch (e: IllegalArgumentException) { Left(e) } catch (e: OutOfMemoryError) { Left(e) }
24. Either<A, B> 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 })
25. Validated<E, A>
26. 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<E, A>
27. Validated<E, A> Validated 周りで頻繁に登場するクラス群 sealed class Validated<out E, out A> : ValidatedOf<A, B> { !!... } data class Valid<out A>(val a: A) : Validated<Nothing, A>() data class Invalid<out E>(val e: E) : Validated<E, Nothing>()
28. Validated<E, A> シンプルな構文例 val aaa: Validated<Throwable, Int> = Valid(123) val bbb: Validated<Throwable, Int> = Invalid(Throwable("eee"))
29. Validated<E, A> If や fold での判定する場合は if (vali.isInvalid) { !!... } if (vali.isValid) { !!... } vali.fold({ !// if Invalid }, { !// if Valid })
30. Validated<E, A> Validated#toOption で Option 型として扱う val aaa = Valid(123).toOption() !// Some(t=123) val bbb = Invalid(Throwable()).toOption() !// None
31. Validated<E, A> 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
32. Validated<E, A> 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
33. Semigroup<A>
34. 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<A>
35. Semigroup<A> Semigroup 周りで頻繁に登場するクラス群 interface Semigroup<A> { 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) }) }
36. Semigroup<A> Semigroup 使ってエラーを合成することができる val stringSemi: Semigroup<String> = object : Semigroup<String> { 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
37. Try<A>
38. 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<A>
39. Try<A> Try 周りで頻繁に登場するクラス群 sealed class Try<out A> : TryOf<A> { !!... } data class Failure(val exception: Throwable) : Try<Nothing>() { data class Success<out A>(val value: A) : Try<A>() {
40. Try<A> シンプルな構文例 val aaa: Try<Int> = Try { 123 } val bbb: Try<Int> = Try { throw Throwable("OMG!") }
41. Try<A> 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 })
42. Try<A> Try#toOption で Option 型として扱う val aaa: Try<Int> = Try { 123 } aaa.toOption() !// Some(t=123) val bbb: Try<Int> = Try { throw Throwable("OMG!") } bbb.toOption() !// None
43. Try<A> Try#toEither で Either 型として扱う val aaa: Try<Int> = Try { 123 } aaa.toEither() !// Right(b=123) val bbb: Try<Int> = Try { throw Throwable("OMG!") } bbb.toEither() !// Left(a=Throwable)
44. Try<A> Try#recover で代替の値を設定して Either 型として扱う val aaa: Try<Int> = Try { throw Throwable("OMG!") } val bbb = aaa.recover { e !-> 123 }.toEither()
45. Try<A> val aaa: Try<Int> = 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
46. Option Either Validated Try ここまでのまとめ
47. Option nullの代わりでより安全にする ここまでのまとめ
48. 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
49. Validated Semigroup でエラーを集約できる ここまでのまとめ
50. Try Throwable を Option や Either に変換する ここまでのまとめ
51. 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
52. Integrations
53. RxJava 2 Project Reactor kotlinx.coroutines KindedJ Integrations
54. kotlinx.coroutines
55. kotlinx.coroutines integration Deferred 周りで頻繁に登場する拡張関数、及びクラス fun <A> Deferred<A>.k(): DeferredK<A> = DeferredK(this) data class DeferredK<out A>(val deferred: Deferred<A>) : DeferredKOf<A>, Deferred<A> by deferred { … }
56. 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
57. 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
58. Conclusion
59. twitter.com/wasabeef_jp wasabeef.jp github.com/wasabeef