Java x Groovy: improve your java development life

Java x Groovyで
開発効率を高めよう
Java Developer Workshop #2
日本Grails Groovyユーザ会
上原潤二
2011.12.1

2011年12月1日木曜日

自己紹介
上原潤二(@uehaj)
NTTソフトウェア株式会社
JGGUG運営委員
プログラミングGROOVY(技術評
論社)共著
Grails徹底入門(翔泳社)共著
ブログ「Grな日々」
GroovyServ, LispBuilder, GVM
開発者

本日皆さんに伝えたいこと
Groovyとは何か?
Groovyは簡単なのか?
Groovyは便利なのか?
JavaプログラマにとってGroovyと
は何か?

3

Groovyとは何か
Java VM上で動作する動的なスクリプト言語
構文はJavaと上位互換
ほぼ

プラットフォームやセキュリティモデルは全く
同じ
ユニークな特徴:
Javaと共存・併用するための言語
主要開発者はVMWare社(Spring Source)に所属

4

コード例1: HelloWorld.java __
public class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
  System.out.println("Hello world");
  }
}

5

コード例1: HelloWorld.groovy
  }
}

6

コード例1: HelloWorld.groovy
  }
}

Javaソースコードの拡張子.java
を.groovyに変更するだけで
groovyコードとして実行できる。
6

コード例1: hello.groovy

println "hello world"

7

コード例1: hello.groovy

println "hello world"

Groovyでは以下が省略可能：
main,クラス定義,文末のセミコロ
ン, System.out,メソッド呼び出し
の括弧,(例外宣言,静的型宣言,
import宣言) etc..
7

Groovyは何で無いか

8

別言語をJVMにポーティングしたもので
はない

8

はない
➡JVM以外では動かない

8

はない
Next Javaではない

8

はない
➡Javaを駆逐しない・パラダイムシフトしない

8

はない
過去のOSSプロジェクトではない

8

はない
過去のOSSプロジェクトではない
➡活発な開発と意欲的な機能拡張が続いている

8

Groovyの特徴4つ
Javaと親和性
簡潔が高い

高機能柔軟
9

Groovyの特徴4つ
Javaと親和性
簡潔が高い

本日は上記2つの特徴を中心に紹介し
ます。

高機能柔軟
10

簡潔

11
http://www.flickr.com/photos/dan_culleton/4905300673/

例:ワードカウント処理
テキストファイル中の単語の出現回数
を数える

$ cat input.txt
That that is is that that is
not is not is that it it is

$ java WordCount input.txt
1: That
2: not
2: it
4: that
6: is
12

ワードカウント処理(Java)
import java.util.Comparator;    Object[] list = entrySet.toArray();
import java.util.HashMap; Comparator comp = new Comparator(){
import java.util.Map;    public int compare(Object o1, Object o2)
import java.util.Set; {
import java.util.List;    Map.Entry<String, Integer> e1 =
import java.util.Arrays; (Map.Entry<String, Integer>) o1;
import java.io.FileReader;    Map.Entry<String, Integer> e2 =
import java.io.BufferedReader; (Map.Entry<String, Integer>) o2;
import java.io.FileNotFoundException; return e1.getValue() - e2.getValue();
import java.io.IOException; }
};
public class WordCount { Arrays.sort(list, comp);
@SuppressWarnings(value = "unchecked")   for (Object it: list) {
public static void main(String[] args) { Map.Entry<String, Integer> entry =
  FileReader fis = null; (Map.Entry<String, Integer>)it;
  BufferedReader br = null; System.out.println(entry.getValue() + ":
try { "+entry.getKey());
HashMap<String, Integer> map = new }
HashMap<String, Integer>(); }
  fis = new FileReader(args[0]); catch (IOException e) {
  br = new BufferedReader(fis); try {if (br != null) br.close();}catch
  String line; (IOException ioe){}
  while ((line = br.readLine()) != null) { try {if (fis != null)fis.close();}catch
  for (String it: line.split("W+")) { (IOException ioe){}
     map.put(it, (map.get(it)==null) ? 1 : e.printStackTrace();
(map.get(it) + 1)); }
  } }
}
   Set<Map.Entry<String, Integer>> entrySet =
} 48行
map.entrySet();
13

ワードカウント処理(Groovy)
def words = new File(args[0]).text.split(/W+/)
words.countBy{it}.entrySet().sort{it.value}.each {
println "${it.value}: ${it.key}"
}

4行

14

.text
.getText()の略記法
}
File#getText()はJava APIに
対して追加されたGDKメソッド
ファイル内容の全体を1つの
Stringとして返す


GDKメソッド
Java標準APIクラスにメソッドを追加
java.lang.Stringを例にとると、
Java標準APIは、65個メソッド
GDKでは、91個のメソッド追加
asType(Class c) execute(List envp, getAt(Collection padLeft(Number replaceFirst(Pattern toInteger()
bitwiseNegate() File dir) indices) numberOfChars) pattern, Closure toList()
capitalize() expand() getChars() padRight(Number closure) toLong()
center(Number expand(int tabStop) isAllWhitespace() numberOfChars, reverse() toSet()
numberOfChars, expandLine(int isBigDecimal() String padding) size() toShort()
String padding) tabStop) isBigInteger() padRight(Number split() toURI()
center(Number find(String regex) isCase(Object numberOfChars) splitEachLine(String toURL()
numberOfChars) find(Pattern pattern) switchValue) plus(Object value) regex, Closure tokenize(String
contains(String text) find(String regex, isDouble() previous() closure) token)
count(String text) Closure closure) isFloat() readLines() splitEachLine tokenize(Character
decodeBase64() find(Pattern pattern, isInteger() replaceAll(Pattern (Pattern pattern, token)
denormalize() Closure closure) isLong() pattern, String Closure closure) tokenize()
eachLine(Closure findAll(String regex) isNumber() replacement) stripIndent() tr(String sourceSet,
closure) findAll(Pattern leftShift(Object replaceAll(String stripIndent(int String
eachLine(int pattern) value) regex, Closure numChars) replacementSet)
firstLine, Closure findAll(String regex, matches(Pattern closure) stripMargin() unexpand()
closure) Closure closure) pattern) replaceAll(Pattern stripMargin(String unexpand(int
eachMatch(String findAll(Pattern minus(Object target) pattern, Closure marginChar) tabStop)
regex, Closure pattern, Closure multiply(Number closure) stripMargin(char unexpandLine(int
closure) closure) factor) replaceFirst(Pattern marginChar) tabStop)
eachMatch(Pattern getAt(int index) next() pattern, String toBigDecimal()
pattern, Closure getAt(IntRange normalize() replacement) toBigInteger()
closure) range) padLeft(Number replaceFirst(String toBoolean()
execute() getAt(EmptyRange numberOfChars, regex, Closure toCharacter()
execute(String[] range) String padding) closure) toDouble()
envp, File dir) getAt(Range range) toFloat()
16

GDKメソッド

“ls”.execute()
numberOfChars,
String padding)
center(Number
expandLine(int
tabStop)
find(String regex)
isBigDecimal()
isBigInteger()
isCase(Object
String padding)
padRight(Number
numberOfChars)
size()
split()
splitEachLine(String
toShort()
toURI()
toURL()

" lsコマンドを実行(Processが返る)
eachMatch(String findAll(Pattern minus(Object target) pattern, Closure marginChar) tabStop)
regex, Closure pattern, Closure multiply(Number closure) stripMargin(char unexpandLine(int
closure) closure) factor) replaceFirst(Pattern marginChar) tabStop)
16

GDKメソッド

“ls”.execute()
numberOfChars,
String padding)
center(Number
expandLine(int
tabStop)
find(String regex)
isBigDecimal()
isBigInteger()
isCase(Object
String padding)
padRight(Number
numberOfChars)
size()
split()
splitEachLine(String
toShort()
toURI()
toURL()

" lsコマンドを実行(Processが返る)

“あいうえお”.tr(“あ-ん”,”ア-ン”)
eachMatch(String
regex, Closure
closure)
findAll(Pattern
pattern, Closure
closure)
minus(Object target)
multiply(Number
factor)
pattern, Closure
closure)
replaceFirst(Pattern
marginChar)
stripMargin(char
marginChar)
tabStop)
unexpandLine(int
tabStop)

" “アイウエオ”
16

.split(/正規表現/)
} /∼/は文字列定数の記法。ただし
文字’’を特別扱いしない
“W” == /W/
Java APIの
String#split(String)


.countBy{}
} countByはコレクション・イテレータに対
して追加されたGDKメソッド
分類基準に基づいて要素をグルーピングし
た上でグループごとの要素数をカウントする


.countBy{}
リスト
“ABC” “ABC” “DEF” “GHI” “ABC” “GHI”

countBy{it}
分類基準をクロージャで与える

マップ
“ABC” ： 3 “DEF” ： 1 “GHI” ： 2

コレクションやイテレータに対してcountByを適用する
と、分類基準で分類されたグループをキー、そのグループの
要素数をバリューとするマップが得られる。(c.f. groupBy)
19

.entrySet().sort{}
} entrySet()はJava API

sortはクロージャで比較するソート(GDKメ
ソッド)


each, GString
}

eachはそれぞれに対して処理(クロージャ）
文字列中の$変数名、${ブロック}はその値
に置換される(GString)

21

簡潔さをもたらしたもの

各種の省略
言語機能
高機能ライブラリ

22

短かさの意味
Javaに比してコード量は1/5∼1/3
短かければ良いわけではない
短くて分かりにくくなることもある

重要なのは「やりたい事(what)／コード量」
のSN比

23

これは何でしょう?
import java.util.Comparator; map.entrySet();
import java.util.HashMap; Object[] list = entrySet.toArray();
import java.util.Map; Comparator comp = new Comparator(){
import java.util.Set; public int compare(Object o1, Object o2) {
};
  try { ["+entry.getKey()+"]");
  for (String it: line.split("s+")) { (IOException ioe){}
(map.get(it) + 1));   }
      } }
  } }

24

これは何でしょう?
import java.util.Comparator; map.entrySet();
import java.util.HashMap; Object[] list = entrySet.toArray();
import
import 答：Java版ワードカウントから「処理
java.util.Map;
java.util.Set;
Comparator comp = new Comparator(){
public int compare(Object o1, Object o2) {

の記述」を抜き出したもの。
};
  try { ["+entry.getKey()+"]");
  for (String it: line.split("s+")) { (IOException ioe){}
(map.get(it) + 1));   }
      } }
  } }

24

短かさの効用
Groovyの記述レベルは人間の認知
レベルでの「やって欲しいこと」の
記述に近い
➡理解性向上
➡リファクタリングの頻度減少

25

Javaと親和性が高い

26

Java親和性(1)：文法
正しいJavaコードは、正しいGroovyコード
(ほぼ上位互換)
以下を含めて
アノテーション,enum, Generics
Java7機能(一部未対応)

27

Java親和性(2)：ＡＰＩ
Java APIをそのままもしくは拡張して使う
例えばGroovy独自のコレクションクラス
群というものはない
GDK(Groovy Development Kit)
Java APIにメソッドを追加

28

Java親和性(3)：相互運用
Groovyコードは常にJavaクラスに変換された上
で実行される。(次項)
Java VMから見てGroovyコードは普通のJava
クラス
ラッパークラスは無い
スクリプト(mainメソッドやクラス定義がな
いGroovyコード)も内部的にクラスが生成さ
れて実行される

29

Javaコードの実行
Javaソース

javac

.classファイル

javaコマンド

JVM

標準クラスローダ

Javaクラス

30


Groovyコードの実行
Javaソース Groovyコード

javac

.classファイル

javaコマンド groovyコマンド

JVM

標準クラスローダ Groovyクラスローダ
(オンメモリ実行時コンパイラ)

Javaクラス Javaクラス

31



javac groovyc

.classファイル .classファイル


JVM


Javaクラス Javaクラス Javaクラス

31



javac groovyc

.classファイル .classファイル


JVM


Javaクラス Javaクラス Javaクラス

31 呼び出し・継承自由

Java開発への取り込み方
7つの利用パターンを元にして
http://www.flickr.com/photos/holeymoon/1634408365/
32

Groovy「7つの利用パターン」
by Dierk König
万能接着剤(Super Glue): Javaのコンポーネントやフレームワークを
Groovyを糊(glue)としてつなぐ
やわらかな心臓部(Liquid Heart): 中核となるロジックだけをGroovy/
DSLで書けるようにする
お化粧(Lipstick): Javaのライブラリを簡潔に利用できる層をもうけ
る。
内視鏡手術(Keyhole Surgery): 実行時にGroovyスクリプトを接続で
きる小さな口を用意しておく
無制限の開放(Unlimited Openness): 全部Groovyで書く
小人さんスクリプト(House-elf Script): 周辺の各種支援スクリプト
をGroovyで書く
ゴーストライター(Ghost Writer): 裏でコード生成

33

Groovyの利用パターン(1 of 7)
万能接着剤(Super Glue): Javaのコンポーネントやフレー
ムワークをGroovyが糊(glue)としてつなぐ

Groovy

Java Java Java

JavaAPI

Java VM

34

万能接着剤(Super Glue)の例
やりたいこと：

指定ファイルをbzip2圧縮して
httpファイルアップロード

Groovy

ant HttpUnit

35

ant+HtmlUnit
@Grab('net.sourceforge.htmlunit:htmlunit:2.8')
import com.gargoylesoftware.htmlunit.WebClient;

new AntBuilder().bzip2(src:args[0], zipfile:args[0]+".bz2")

def url = "http://pukiwiki.example.com/index.php?
plugin=attach&pcmd=upload&page=test"
def page = new WebClient().getPage(url)
def fileField = page.getElementById('_p_attach_file')
fileField.valueAttribute = args[0]+".bz2"
page.getByXPath("//input[@value='アップロード']")[0].click()

36

ant+HtmlUnit



依存ライブ
ラリの実行時
自動取得
36

ant+HtmlUnit



Java資産の有依存ライブ
効活用ラリの実行時
(HtmlUnit, Ant) 自動取得
36

@Grab/Grape

group指定 module指定 versoin指定

Grape
Groovyスクリプト用の依存Jar管理機構
Apache Ivyベース/Maven互換
スクリプトを初回実行時に依存jarを自
動ダウンロード

37

Groovyの利用パターン (2 of 7)

やわらかな心臓部(Liquid Heart): 中核となるロジックだ
けをGroovy/DSLで書けるようにする

頻繁な変更

Groovy/DSL

Java

JavaAPI

Java VM

38

やわらかな心臓部(LiquidHeart)の例

JavaからGroovyを呼びだす

Binding binding = new Binding();
GroovyShell shell = new GroovyShell(binding);
File script = new File(filename);
shell.evaluate(script);

39


お化粧(Lipstick): Javaのライブラリ・コンポーネントを
簡潔に利用できる層をもうける。

Groovy
Wrapper
Javaコンポーネント

JavaAPI

Java VM


お化粧(Lipstick)の例
GroovyFX

JavaFX

Grails

Spring FW Hibernate

Geb Gant/AntBuilder

Selenium Ant

41

GroovyFX
Scene Graph DSL: 画面部品のツリー構造を
Groovyのビルダーで記述
new SceneGraphBuilder().
stage(title:"Title",width:400,height:300,visible:true,resizable:true) {
scene(fill: groovyblue) {
rectangle x: 20, y: 20, width: 100, height: 50, fill: blue
onMouseClicked { println "hello" }
}
}

Timeline DSL: 時間軸制御
timeline {
at(2.s) {
change(myCircle, 'layoutX'){ to 500 }
}
}
42


内視鏡手術(Keyhole Surgery): 実行時にGroovyスクリ
プトを接続できる小さな口を用意しておく

外部から
Groovyコードを
注入

GroovyShell
Java

JavaAPI

Java VM

43

内視鏡手術(Keyhole Surgery) の例

Jenkinsのスクリプトコンソール
Jenkins CLI
Grails Console Plugin

44


小人さんスクリプト(House-elf Script): 周辺の各種支援
スクリプトをGroovyで書く

周辺スクリプト
開発対象のシステム

Java Groovy
JavaAPI JavaAPI

Java VM Java VM

1 45


ゴーストライター(Ghost Writer): 裏でコード生成

Groovyコード

自動生成されるバイトコード

JavaAPI

Java VM

1 32
46

ゴーストライターの例
やりたいこと：イミュータブル(不変)クラスを定
義しよう!
クラスはfinalに
全フィールドをfinalかつprivate
getter定義
Mutableなフィールド (配列やStringBufferや
Dateなど) の取得に対しては「防御的コピー」
全フィールドをコンストラクタで初期化するコン
ストラクタを定義
フィールドの値に基づくequals, hashCode,
toStringを定義する

参考: Effective Java (2nd Edition), p73: Item15 Minimize
mutability

Java版イミュータブルクラス: 57行
public final class Person { if (getClass() != obj.getClass())
private final String firstName; return false;
private final String lastName; Person other = (Person) obj;
if (firstName == null) {
public Person(String firstName, String lastName) { if (other.firstName != null)
this.firstName = firstName; return false;
this.lastName = lastName; } else if (!firstName.equals(other.firstName))
} return false;
if (lastName == null) {
public String getFirstName() { if (other.lastName != null)
return firstName; return false;
} } else if (!lastName.equals(other.lastName))
return false;
public String getLastName() { return true;
return lastName; }
}
@Override
@Override public String toString() {
public int hashCode() { return "Person(firstName:" + firstName
final int prime = 31; + ", lastName:" + lastName + ")";
int result = 1; }
result = prime * result + ((firstName == null)
? 0 : firstName.hashCode()); }
result = prime * result + ((lastName == null)
? 0 : lastName.hashCode());
return result;
}

@Override
public boolean equals(Object obj) {
やすく、
if (this == obj)
、ミスが混入し
return true;
作成が大変はない
ド上明確で
if (obj == null)
return false;
意図がコー

参考: http://groovy.codehaus.org/Immutable+AST+Macro

48

Groovy版イミュータブルクラス: 4行

これ
だけ
です
@Immutable よ!こ
れだ
class Person { け
String firstName, lastName
}

49

Groovy版イミュータブルクラス: 4行

これ
だけ
です
@Immutable よ!こ
れだ
class Person { け
String firstName, lastName
}

x = new Person("Junji","Uehara")
assert x.lastName == "Uehara"
x.firstName = "abc"
//==>
groovy.lang.ReadOnlyPropertyException:
Cannot set readonly property: firstName
for class: Person
49

強力なゴースト執筆陣
@Immutable, @ListenerList, @ToString,
@Equals, @EqualsAndHashcode,
@AutoClone, @TimedInterrupt, @Lazy,
@Mixin, @Singleton,
@InheritConsructors,@WithReadLock,
@WithWriteLock, @Log, @Delegate,
@Lazy, @Singleton, @Bindable, ほか

上記は「AST変換」を起動するアノテーション。

50

最新動向 http://www.flickr.com/photos/realbreadcampaign/5534567421/
51

Groovy 2.0へ
安定版最新
Groovy 1.8.4
開発版最新
Groovy 2.0.0-beta1 (=1.9-beta5相当)
2012年初頭に正式版登場予定

52

Groovyの新機能
Java 7のProject Coin対応(2.0以降)
二進リテラル
リテラル中の下線
マルチキャッチ
InvokeDynamic対応(2.0以降)
try-with-resourceなどはいまのところ未
Groovy自体のモジュール化(1.8以降)
静的型チェック(2.0.0 beta1で実験的実装)
静的コンパイル(2.0以降)
53

まとめ
http://www.flickr.com/photos/limonada/214375219/
54

本日伝えたかったこと
Groovyとは何か?
Groovyは簡単なのか?
Java開発者にとってYES!
通常のJava開発と地続き
Groovyは便利なのか?
Java開発者にとってYES! 簡潔さと高機能さが
今、手はいる。
JavaプログラマにとってGroovyとは何か?
Java x Groovyを実現するもの!

55

Java x Groovy
GroovyはJavaの弱点を補う
組み合わせて使うことで相乗効果を発揮
Java開発者にとって修得・導入がごく容易

Java x Groovy
(DIxAOP的な意味で)

Groovy利用をJava開発と組み合わせることで、
Java開発を加速する!

56

ご静聴ありがとうご
ざいました

57

コミュニティもよろしく
活発な国内コミュニティ
電子雑誌 G*マガジン
月1定例勉強会 G*ワークショップ
年1恒例合宿
その他企画

58

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