Scalaノススメ

Scalaのすゝめ
2012.9.25 前⽥田康⾏行行 (@maeda_)
株式会社Phantom Type設⽴立立記念念

⾃自⼰己紹介
¤  前⽥田康⾏行行 (@maeda_)
¤  名古屋在住のフリーランス(http://www.illi-ichi.com)
¤  好きな⾔言語
¤  Scala
¤  Smalltalk
¤  DyNagoya
¤  Dynamic Language + Nagoya
¤  http://dynagoya.info/

アジェンダ
¤  静的型付け関数型プログラミングのすばらしさ
¤  Scalaのすばらしさ
¤  Scalaを始める

静的型付け関数型プログラミングの
すばらしさ

関数型
と⾔言っても、何かよく分かりませんが、
⼀一番根底にあるのは「式指向」
と考えています。

式指向(Expression Oriented)
¤  式とは
¤  値は式
¤  関数の引数に式を渡して評価すると値になる　→ 　式
¤  式指向とは
¤  式を組み合わせてプログラムを作る
¤  ⼿手続き型は⽂文を順次実⾏行行する

式指向（具体例例）
¤  ⼿手続き型の場合
¤  式指向の場合

式指向（具体例例）
¤  式指向の場合
式式式式
式
式
式

もうひとつ具体例例
¤  式指向でWeb Serverを考える
¤  Web Server は HTTPリクエストをHTTPレスポンスに変換する
関数
¤  関数の組み合わせ(値の変換)で、プログラムを記述する
リクエスト　→ 　タスク　→ 　結果　→ レスポンス

「レガシーコード改善ガイド」から抜粋
¤  例例えば、無駄に⻑⾧長い⼿手続き型のメソッドにはseamがない
¤  式指向ならば、いろんな場所がseamになる！
¤  ⾃自然にテスタビリティ・再利利⽤用性・拡張性の優れたプログラ
ムになる
接合部
接合部 (seam)とは、その場所を直接編集しなくても、プログラ
ムの振る舞いを変えることのできる場所である。
P.36 より

さらに型をつけると・・・
¤  型チェックされるのは、関数の引数と戻り値に対してのみ
¤  ⼿手続き型における⽂文の羅羅列列は型チェックがない
¤  式指向なら、何がそこに書けるかは型によって決まる
¤  あらゆる場所で整合性のチェックがされる
¤  コンパイルが通った時の安⼼心感が違う

型を作る
¤  例例えば、タスクは以下のものがあるとして
¤  ユーザーの登録（パラメータ：ユーザー名・年年齢）
¤  ユーザーの更更新（パラメータ：ユーザー名・年年齢）
¤  ユーザー⼀一覧の取得(パラメータなし)
¤  代数データ型(Scalaならcase class)で簡単に型が作れる
¤  残念念すぎるコードの例例
¤  flagの値の範囲や使ってはいけない変数など、規約ができている
¤  規約を守るようにプログラマが気をつける

型を分解する
¤  型はパターンマッチで分解
¤  型によって、取り出せるものが限定される
¤  ケースの網羅羅性のチェックも可能
¤  例例：case ShowAllUsers => ...の⾏行行がないとワーニングが出る

もっと型を！
¤  できるかぎり情報は型に持たせたい
¤  例例：変数の値があるか、ないか　
　　値レベルで → 値がない場合は変数にnullを代⼊入
　　型レベルで → Option[T]型を使う

Option[T]型を使う
¤  nullを返す場合(Option型を使わない場合)
¤  nullが返ることがあるという規約ができてしまっている
¤  nullチェックを忘れたら、実⾏行行時にヌルポ

¤  Option[T]を使う場合
¤  値がないかもしれないことは型をみれば分かる
¤  ヌルポはありえない！（型が合わずにコンパイルエラーになる）

¤  Option[T]を使う場合（パターンマッチを使わない）
¤  Option型には便便利利なメソッドがいろいろある

型はドキュメント
¤  ⾃自然⾔言語では抽象的な概念念を表すことが難しい
¤  抽象的な概念念は⼈人間にはあいまいになりがち
¤  コンピュータはあいまいでは動かない
¤  型は形式的な記述。⽭矛盾はコンパイルエラー
¤  型があれば、安⼼心して抽象的な概念念を扱える

型はドキュメント(具体例例)
¤  お題　下記の関数を書け
引数：
・キーのコレクション
・キーに対応する値に変換する関数
※ただし、キーに対応する値は⾼高々１つ
戻り値:
渡されたキーに対応する値のコレクション
¤  型を書かないで、変数名でがんばってみる
¤  型があれば、変数名は適当でも分かる

静的型付け関数型⾔言語まとめ
¤  ここまでは静的型付け関数型の共通の話
（もちろん、⽂文法は異異なります。）
¤  基本パーツは、これだけ
¤  式
¤  型
¤  パターンマッチ
¤  柔軟 + 明瞭 + 型安全

Scala
¤  静的型付け関数型
¤  代数データ型／パターンマッチ
¤  型推論論
¤  オブジェクト指向
¤  前衛的な機能
¤  暗黙のパラメータ / 暗黙の型変換など
¤  JVM上で動く
¤  コンパイルするとclassファイルができる
¤  ScalaからJavaのclassを使うことも、その逆も可能

充実のコレクション
- immutableとmutable -
¤  immutable(不不変)
¤  List
¤  Map
¤  Set
¤  mutable(変更更可能)
¤  ArrayBuffer
¤  ListBuffer
¤  Map
¤  Set

- 便便利利メソッドもいっぱい -
¤  お題
¤  コレクションxsの中の２要素の組み合わせ全て列列挙せよ
¤  前のページのどのコレクションでもcombinationsメソッドが
実装されている
¤  コレクションの種別ごとに実装していたら、メンテナンスが
⼤大変

- そこで継承ですよ -
¤  combinationsメソッドの実装は⼀一カ所のみ。他のメソッドも
重複する実装は最⼩小限にとどまっている
¤  コレクションの親クラスで実装されているため、⼦子クラスご
とに個別に実装する必要はない
¤  特定コレクションについて、適切切なアルゴリズムがある場合
は、オーバーライドして、個別に最適な実装をしている
¤  Traitにより、モジュールの分割や組み合わせが容易易にできる
ため、きめ細やかな階層構造が作れる

- (いい意味で)やばい多相性 -
¤  異異なる種類のコレクションの結合(++メソッド)が可能
¤  しかも、型が維持される（アップキャストされない）
¤  Option型も要素数が0か1のコレクションとして扱える。

- この多相性はOOだけでは無理理 -
¤  コレクションまわりの多相性は、暗黙のパラメータ(implicit
parameter)も活⽤用している
¤  Haskellの型クラスに対応する
¤  ⾒見見えないところで、型によってそれっぽい組み⽴立立て⽅方を選ぶ

省省略略について
- Scalaの省省略略っぷりはすごい -
¤  Scalaは省省略略のテクニックがいっぱいある
¤  暗黙のパラメータ／暗黙の型変換
¤  型推論論
¤  import
¤  その他、シンタックスシュガーなど

- やりすぎ注意 -
¤  省省略略しすぎると、逆に分からなくなる
¤  でも、コンテキストによって「⾔言わずもがな」は省省略略したい
¤  省省略略するには、
¤  コンテキストが明確であることが⼤大事
¤  そのコンテキストが有効なスコープが分かりやすいことが⼤大事
¤  スコープのコントロールしやすいことが⼤大事
¤  暗黙のパラメータ／暗黙の型変換はスコープの中から使える
ものを探す。これらの機能は特に強⼒力力なので、よりスコープ
の扱いが重要となる

- ⾔言わずもがなの例例 -
¤  Nodeクラスってなんだ？
¤  このクラスでは「⾔言わずもがな」
¤  importしたから「⾔言わずもがな」

importがすばらしい
¤  importで名前空間の省省略略が可能
¤  Scalaのimportはどこにでも書ける
¤  importがスコープを持っている
(ファイル全体／クラス内／関数内／ブロック内)

さらにimportがすばらしい
¤  オブジェクトをimportできる
¤  コンテキストを外部から注⼊入する例例
¤  モジュールとしてのオブジェクトを使う
¤  お⼿手軽 & 強⼒力力
¤  オブジェクトの⽴立立ち位置がJavaとは異異なる
¤  さらに、ScalaにはTraitがあって・・・
¤  Traitのすばらしさはこちら参照
「Javascript as an Embedded DSL – ScalaにおけるExpression
Problem の解法 -」
http://www.slideshare.net/maedaunderscore/scala-javascript-
as-an-embedded-dsl-scalaexpression-problem

Scalaについてまとめ
¤  関数型 + (クラスベースの)オブジェクト指向の世界
¤  複雑。。。
¤  頑張るのはライブラリ実装者
¤  使う側は簡単（なことが多い）
¤  話してないけど、ScalaのTraitはすごい

Scalaの学びやすさ
　= プログラミングの始めやすさ
¤  書いてみないと、使えるようにはならない
¤  Javaっぽくも書けるし、とりあえず始めれる
¤  JVMが動けば、どこでも動く
¤  Linux / Mac / Windows
¤  Google App Engine / CloudBees / Heroku
¤  Android

ライブラリも充実
¤  標準ライブラリ
¤  豊富なコレクション
¤  XML
¤  Actor
¤  Parser Combinator
¤  ツール
¤  sbt
¤  各種IDEのプラグイン
¤  オープンソースライブラリ
¤  Dispatch
¤  Scalaz
¤  shapeless
¤  Webフレームワーク
¤  Lift
¤  Play!
¤  Unfiltered
¤  Scalatra
¤  spray
¤  blueeyes
¤  finagle
¤  分散フレームワーク
¤  akka
¤  Scalaのライブラリがなくても、Javaのライブラリも使える

Scalaの企業での導⼊入実績
¤  Scalaは企業での導⼊入実績も多数あります
¤  Twitter
¤  FourSquare
¤  LinkedIn
¤  Tumblr
¤  Électricité de France Trading
¤  Novell
¤  Sony
¤  などなど...
http://www.scala-lang.org/node/1658 　より抜粋

初⼼心者がScalaを学ぶ上での問題
- Scalaの開発が活発すぎる -
¤  もちろん、いいことだし、これからもそうあってほしい
¤  下記の点は注意
¤  ⾔言語仕様も発展途上（すでに実⽤用レベルだけど、進化は続く）
¤  標準ライブラリも新しいものがどんどん出てくる
¤  その他のライブラリ・フレームワークもどんどん変わる
¤  標準のビルドツールsbtもどんどん変わる
¤  マイナーバージョン変わったら、ビルドできなくなったとか当た
り前（最近、落落ち着いてきた気がする）
¤  プラグインが最新バージョンに追従してないとか当たり前
¤  ドキュメントはない
¤  ドキュメントがあっても、チュートリアル／ファーストステップ
程度度
¤  ドキュメントはあっという間に陳腐化
¤  ソースコードを読め
¤  テストコードを読め

初⼼心者がScalaを学ぶ上での問題
- 機能が多すぎる -
¤  関数型プログラミングを学ぶ上では、理理解の⾜足枷になるかも
¤  HaskellやOcamlなどで概念念を学んで、Scalaで書くのがオススメ
¤  機能が多ければ、不不具合の可能性も⾼高くなる

勉強会に⾏行行こう
¤  分かっていれば、簡単なことでも、⾃自⼒力力で調べることが難しいこ
とは、いっぱいある
¤  いわゆる関数脳の感覚的なところは本などからは習得しにくい
¤  分かっている⼈人に聞くのが⼀一番の早道
¤  名古屋の関数型勉強会
¤  なごやかScala 毎⽉月第１⾦金金曜⽇日
¤  SML#読書会毎⽉月第２⼟土曜⽇日
¤  TAPL-nagoya 毎⽉月第3⼟土曜⽇日
¤  ProofCafe 毎⽉月第4⼟土曜⽇日
¤  その他、随時

結び
¤  Scalaはすばらしい⾔言語です。
¤  そのすばらしさを完全に享受するのは⼤大変ですが、
その苦労以上の価値があります
¤  とりあえず、できるところから始めてみましょう。

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