Introduce Groovy 2.3 trait

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Trait is new feature which is introduced to Groovy 2.3.
This presentation explain short summary of trait and how to use it, what purpose it suit for.

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Introduce Groovy 2.3 trait

  1. 1. GroovyのTraitを使い倒す 2014/06/20 JGGUG  G*Workshop NTTソフトウェア株式会社上原潤⼆二 14年6月21日土曜日
  2. 2. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. ⾃自⼰己紹介 • 上原潤⼆二(@uehaj) • NTTソフトウェア(株)Grails推進室 • JGGUG(⽇日本Grails/Groovyユーザグループ)運営委員 • 書籍執筆:プログラミングGROOVY(技術評論論 社),Grails徹底⼊入⾨門(翔泳社) • ブログ「Grな⽇日々」 • GroovyServ,  LispBuilder,  GVM(JVM   written  in  Groovy)開発者 14年6月21日土曜日
  3. 3. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. Trait • 「特徴」の意 • Self,  Squeak  Smalltalk,  PHP,  Rust,   D,Scala...などにもTraitという名称の⾔言 語機能がある。C++にはTraitsという技 法がある。それぞれでの意味は、かなり/ 全然違う • Groovy  2.3で新規(⽬目⽟玉?)機能として導⼊入 • GroovyのtraitはScalaのに⽐比較的近い 14年6月21日土曜日
  4. 4. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. Groovyのtrait • ×多重継承が可能なクラス • 直接インスタンス化できない •  oo実装を持てるインターフェース • 状態も持てる(Java8のDefault  Methodとは違う) • 多重継承に付随する「ダイヤモンド継承」問題を解決 • インスタンス変数→変数名リネーム • メソッド衝突→線形化順序(後述) 14年6月21日土曜日
  5. 5. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. traitの定義と使⽤用 • trait T { ... } • Traitは直接インスタンス化できない • def x = new T() // × • Traitを静的に実装するクラスをインスタンス化 class C implements T {} // like interface def y = new C() // OK • Traitを実装するプロキシを動的に⽣生成 def z = new String() as T def z2 = new String().withTraits(T1,T2) assert ! (z instanceof String) assert z instanceof T 14年6月21日土曜日
  6. 6. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. traitの定義と使⽤用 • trait T { ... } • Traitは直接インスタンス化できない • def x = new T() // × • Traitを静的に実装するクラスをインスタンス化 class C implements T {} // like interface def y = new C() // OK • Traitを実装するプロキシを動的に⽣生成 def z = new String() as T def z2 = new String().withTraits(T1,T2) assert ! (z instanceof String) assert z instanceof T 「as  Interface」でプロキシ⽣生成す るのはGroovyにもとからある機能 14年6月21日土曜日
  7. 7. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. サンプルコード trait  Helloable  {//  helloを表示する能力    void  hello()  {        println  "hello  "+this.toString()    }    void  hello2()  {        println  "hello  "+proxyTarget.toString()    } } class  World  implements  Helloable  {    String  toString(){  "world"} } x  =  new  World() x.hello()    //  ==>  hello  world y  =  "abc"  as  Helloable y.hello()    //  ==>  hello  String1_groovyProxy@5560a7b1 z  =  "def"  as  Helloable z.hello2()  //  ==>  hello  def Traitを静的に実装するクラ スをインスタンス化 Traitを実装するプロキシを動的に⽣生成。インスタンスへの動的メソッド追加ぽいことが できる。状態も持てる。ただしStringそのものではなくプロキシ経由。 14年6月21日土曜日
  8. 8. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. proxyTarget • 動的に⽣生成されたTraitを実装するプロキシのみが保持す るプロパティ • プロキシしている元のオブジェクトを指す • def x = new String() def y = x.withTraits(T1,T2) assert x == y.proxyTarget assert y.proxyTarget instanceof String http://jira.codehaus.org/browse/GROOVY-6692 14年6月21日土曜日
  9. 9. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. traitのsuper • Traitのメソッド中において、superのクラスは? • traitの継承階層は⼀一意に静的に定まるツリー ではない。superのクラスはTrait定義時には わからない。   • traitsを(静的/動的)にimplementsする箇 所において、traitの指定順序により異異なり得 る線形化順序がsuperのクラスを定める • 呼び出したいTraitが確定しているなら、不不定の superに頼らず<Trait名>.super 14年6月21日土曜日
  10. 10. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. ちょっとややこしいコード trait  A  {  String  whoami(){"A  -­‐>"+super.whoami()}  } trait  B1  extends  A  {  String  whoami(){"B1  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  B2  extends  A  {  String  whoami(){"B2  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  C1  extends  B1  {  String  whoami(){"C1  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  C2  extends  B1  {  String  whoami(){"C2  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  C3  extends  B2  {  String  whoami(){"C3  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  C4  extends  B2  {  String  whoami(){"C4  -­‐>"+super.whoami()}  }; class  D  implements  C4,C3,A,C2,C1  {  String  whoami(){"D"}  } class  E  extends  D  implements  C1,C2,C3,C4  {} m  =  new  E() println  m.whoami() //  C4  -­‐>B2  -­‐>A  -­‐>C3  -­‐>C2  -­‐>B1  -­‐>C1  -­‐>D 14年6月21日土曜日
  11. 11. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 <<trait>> A <<Class>> D 14年6月21日土曜日
  12. 12. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 <<trait>> A <<Class>> D <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 14年6月21日土曜日
  13. 13. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 <<trait>> A <<Class>> D <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 14年6月21日土曜日
  14. 14. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 <<trait>> A <<Class>> D <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  15. 15. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 <<trait>> A ① <<Class>> D <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  16. 16. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 ② <<trait>> A ① <<Class>> D <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  17. 17. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 ② <<trait>> A ① <<Class>> D ③ <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  18. 18. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 ② <<trait>> A ①④ <<Class>> D ③ <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  19. 19. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 ② <<trait>> A ①⑤ ④ <<Class>> D ③ <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  20. 20. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4 <<trait>> B1 <<trait>> B2 ②⑥ <<trait>> A ①⑤ ④ <<Class>> D ③ <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  21. 21. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4⑦ <<trait>> B1 <<trait>> B2 ②⑥ <<trait>> A ①⑤ ④ <<Class>> D ③ <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  22. 22. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4⑦ <<trait>> B1 <<trait>> B2 ②⑥ <<trait>> A ①⑤ ④ <<Class>> D ⑧ ③ <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  23. 23. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 継承階層の線形化順序 (メソッド探索索したり、superを辿る順序) extends (implements) extends <<trait>> C1 <<trait>> C2 <<trait>> C3 <<trait>> C4⑦ <<trait>> B1 <<trait>> B2 ②⑥ <<trait>> A ①⑤ ④ <<Class>> D ⑧ ③ <<Class>> E クラスDにtrait C1∼C4から機 能注入したものをEとする class E extends D implements C1,C2,C3,C4 Dがどんな順序でどの traitをimplementsして いるかは、Eからの superリンクの形成には 無関係 Eから始めて、 右側優先、下か ら上への深さ優 先探索 Scalaのと は異なる 14年6月21日土曜日
  24. 24. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. コード再掲 trait  A  {  String  whoami(){"A  -­‐>"+super.whoami()}  } trait  B1  extends  A  {  String  whoami(){"B1  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  B2  extends  A  {  String  whoami(){"B2  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  C1  extends  B1  {  String  whoami(){"C1  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  C2  extends  B1  {  String  whoami(){"C2  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  C3  extends  B2  {  String  whoami(){"C3  -­‐>"+super.whoami()}  }; trait  C4  extends  B2  {  String  whoami(){"C4  -­‐>"+super.whoami()}  }; class  D  implements  C4,C3,A,C2,C1  {  String  whoami(){"D"}  } class  E  extends  D  implements  C1,C2,C3,C4  {} m  =  new  E() println  m.whoami() //  C4  -­‐>B2  -­‐>A  -­‐>C3  -­‐>C2  -­‐>B1  -­‐>C1  -­‐>D ここが重要 Dでimplementsするtraitsの順序や有無 はEからのsuperリンクの形成に無関係 14年6月21日土曜日
  25. 25. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 線形化された継承階層(1) class  E  extends  D  implements   C1,C2,C3,C4  {} <<trait>> C1 ⑦ <<trait>> B2 ② <<trait>> B1 ⑥ <<trait>> C4 ① <<trait>> C2 ⑤ <<trait>> C3 ④ <<Class>> E <<Class>> D ⑧ <<trait>> A ③ trait勢はClass継承の 親との間に挿入される (β版での @ForceOverride指定 の動作) • 右のように単⼀一継 承しているかのよ うにsuperが動作 • クラスDがsuper リンクの終端点と して機能 14年6月21日土曜日
  26. 26. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 線形化された継承階層(2) class  E  implements  C1,C2,C3,C4  {} <<trait>> C1 ⑦ <<trait>> B2 ② <<trait>> B1 ⑥ <<trait>> C4 ① <<trait>> C2 ⑤ <<trait>> C3 ④ <<Class>> E Object(?) <<trait>> A ③ • Dをextendsせず、trait(例例えば C1)を終端点としても良良いが、 • 線形化順序上、C1が常に末端 になるようにプログラマが保証 する必要がある。 • C1ではsuper.whoami()が失 敗 14年6月21日土曜日
  27. 27. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. Stackable  Trait • Traitの指定順序が異異なると線形化順序が 異異なることを利利⽤用しメソッドの適⽤用順序 を変更更 • 継承階層を、あと付けで組み替える • 組み合わせ可能なデコレータ 14年6月21日土曜日
  28. 28. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. コード例例  Wikiエンジン(1) trait  Bold  {    String  convert(String  s)  {        super.convert(s).replaceAll(/**([^*]*)**/,  '<b>$1</b>')    } } trait  Heading  {        String  convert(String  s)  {                super.convert(s).replaceAll(/(?m)^(#+)  ?(.*)$/)  {  g0,  g1,  g2-­‐>                        "<h"+g1.size()+">"+g2+"</h"+g1.size()+">"                }        } } trait  UL  {        String  convert(String  s)  {                super.convert(s).replaceAll(/(?m)(^s*[^*]*n)(s**)/)  {  g0,  g1,  g2-­‐>                        g1+"<ul>n"+g2                }.replaceAll(/(?m)(^s**.*n)(s*[^*]*n)/)  {  g0,  g1,  g2  -­‐>                        g1+"</ul>n"+g2                }.replaceAll(/(?m)^s**s*(.*)$/,  "<li>$1</li>")        } } class  HtmlConverter  {        String  convert(String  s)  {                "<html>"+s+"n</html>n"        } } 14年6月21日土曜日
  29. 29. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. コード例例  Wikiエンジン(2) class  WikiEngine1  extends  HtmlConverter  implements  Bold,  Heading,  UL  {} class  WikiEngine2  extends  HtmlConverter  implements  UL,  Bold,  Heading  {} println  new  WikiEngine1().convert(text) println  new  WikiEngine2().convert(text) println  new  HtmlConverter().withTraits(Bold,  Heading,  UL).convert(text) println  new  HtmlConverter().withTraits(UL,  Bold,  Heading).convert(text) ##this  is  Heading1 #this  is  Heading2 This  is  sample  document  for  wiki   engine. If  you  wan  to  **emphasize**,  use   **This**  markup. #This  is  heading3 This  is  sample  document  for  wiki   engine. *  list1 *  list2 *  list3 This  is  end. **hoge** <html> <h2>this  is  Heading1</h2> <h1>this  is  Heading2</h1> This  is  sample  document  for  wiki  engine. If  you  wan  to  <b>emphasize</b>,  use   <b>This</b>  markup. <h1>This  is  heading3</h1> This  is  sample  document  for  wiki  engine. <ul> <li>list1</li> <li>list2</li> <li>list3</li> </ul> This  is  end. <b>hoge</b> </html> <ul> <li>*hoge**</li> </ul> 14年6月21日土曜日
  30. 30. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. まとめ • Groovyのtraitはmixinに近い • ⾃自⾝身のデータ構造とメソッド群によって独⽴立立して機能実現。しか る後にその機能が欲しいクラスに注⼊入する。 • 単⼀一継承じゃだめなんですかオブジェクトコンポジションじゃ… • なくても死なない • しかし、クラス階層(分類の階層、代⼊入可能性の制約)と機能実装 の階層は本来独⽴立立。機能合成の階層構造が単⼀一継承のツリーであ る必然性はない。 • (例例)  read  from  file  +  write  to  file  =>  read  write  file • GroovyのライブラリはJavaベースなのでTrait使ってない。 使いどころはアプリコード。DI的に使ったり?  DCI? • Scalaでの利利⽤用が参考になるかも。 14年6月21日土曜日
  31. 31. Copyright (C) 2014 NTT Software Corp. 参考リンクその他 • 参考リンク • http://beta.groovy-‐‑‒lang.org/docs/latest/html/documentation/ #_̲traits • http://www.artima.com/scalazine/articles/ stackable_̲trait_̲pattern.html • http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1206/20/ news137_̲3.html • サンプルコード • http://groovyconsole.appspot.com/script/5738600293466112 • http://groovyconsole.appspot.com/script/5653164804014080 • 商標 • OracleとJavaは、Oracle Corporation 及びその子会社、関連会社の米国及びその他の国における登録商標です。文中の社名、商品名等は各社の商標または登録 商標である場合があります。 14年6月21日土曜日

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