Xtend30分クッキング

Xtend
30 分クッキング

愛は関ジャバにある。

Java ソースへ変換
拡張メソッド
ローカル型推論
ステートメントレス（全てが式）
強力な Switch 式
ラムダ
演算子上書き
テンプレート式
プロパティ

Xtend news!
JavaOne 2012

Xtend at JavaOne
10/2 10:00
Sebastian's プレゼンテーション
on Xtend

Xtend
30 分クッキング

愛は X tend にある。
関ジャバの提供でお送りします。

先生のレシピ
先生のレシピ

@s_kozake 先生 s_kozake せんせい

Xtend 研究家・トラブル火消士。
某大学卒業後、某大手 SIer 企業での下積み ( 常駐 ) を経て
自社のビックプロジェクトに従事するに至る。
2 人の娘さんの父親でもあり、過酷な育児の日々の中、
「 No ドラクエ No ライフ」を嫁に提案中。

著プレゼン / LT (http://www.slideshare.net/s_kozake)

「 Play! Together 」（ Play Framework 勉強会 in 関西）
「 About Jobs 」（やきに駆動秋の Java 祭典スペシャル in 大阪～こりん星）
「 MyBatis で流れるようなメソッドチェーン」（やきに駆動秋の Java 祭典スペシャル in 大阪～こりん星）
「システムアーキテクトになる前に覚えておきたい技術とか色々」（鹿駆動勉強会）
「たのしい関数型」（第 1 回関数型言語勉強会大阪）

著ブログ (http://ameblo.jp/kozake)

「はじめての変態」（変態アドベントカレンダー 2011 ）
「変態アドベントカレンダー 2011 の QR コード作りました」（変態アドベントカレンダー 2011 ）
「 cron4j のご紹介」（ Java Advent Calendar 2011 ）
「 Play Excel ！」（ Play! framework Advent Calendar 2011 ）
「おめでたい話と悩みごと」（変態アドベントカレンダー 2011 ）

本日のレシピ『 Xtend 』

What's Xtend?

Java ランタイムに完全な互換性をもつ、
ラムダを備えた Java 互換言語

Xtext という DSL ライブラリおよびエディタ
生成のためのプラグインスイートをベース

Xtend のコンセプト

Python や Ruby と同等の表現力
互換性問題のない Java

Java の構文とコンセプトをできるだけ再利用

Java アプリケーションを読みやすく表現力高く

Xtend は Java のソースファイルを生成する
Java バイトコード
0: aload_0
1: invokespecial
4: return
0: getstatic
3: ldc #3;
5: invokevirtual
8: return

Java ソースコード Java バイトコード
import org.eclipse.xtext.xbase.lib.InputOutput; 0: aload_0
1: invokespecial
public class HelloWorld { 4: return
public static void main(final String[] args) { 0: getstatic
InputOutput.<String>println("Hello World"); 3: ldc #3;
} 5: invokevirtual
}
8: return

要するに、 Java にとっての「 CoffeeScript 」

Xtend のコンパイル方法
・ Eclipse ビルダ経由
・ Maven プラグイン

コンパイラは Eclipse とは完全に独立

Xtend の機能
拡張メソッド
ラムダ
演算子上書き
テンプレート式
プロパティ

Why Xtend?
IT'S JUST Java
Java 技術者の習得コストが少ない
＝技術者確保が容易
Java の既存資産が活用できる

静的型付けであり、 Java と同等の性能

Why Xtend?
DSL
拡張メソッド、演算子上書き、
テンプレート式など、内部 DSL を作成する
便利機能がそろっている

下ごしらえ（ Installation ）

Xtend
<1 人分 >
Eclipse Juno ---------------------------1 Download
Xtend-2.3.1 ----------------------------1 Download
Windows7 -----------------------------1 ライセンス
コーヒー ------------------------------5 ～ 10 本

嫁の理解 ------------------------------2 人日
やる気 --------------------------------- 少々

下の URL を入力し、 Xtend-2.3.1 を選択。
http://download.eclipse.org/modeling/tmf/xtext/updates/composite/releases/

Check 「 I accept.. 」 → Finish

Select 「 Xtend Library 」→ Next

Demo ソース「 Hello World 」
HelloWorld.xtend
package demo

class HelloWorld {
def static void main(String... args) {
println('Hello World!')
}
}

HelloWorld.java
package demo;

import org.eclipse.xtext.xbase.lib.InputOutput;

@SuppressWarnings("all")
public class HelloWorld {
public static void main(final String... args) {
InputOutput.<String>println("Hello World!");
}
}

Demo ソース「 FizzBuzz 」
FizzBuzz.xtend FizzBuzz2.xtend
package demo package demo

class FizzBuzz { class FizzBuzz2 {

def static void main(String... args) { def static void main(String... args) {

}
new FizzBuzz().run
More }
new FizzBuzz2().run;

Simple
def void run() { def void run() {
var i = 1 (1..100).forEach [ println(it.fizzbuzz) ]
while (i <= 100) { }
println(fizzbuzz(i))
i = i + 1 def fizzbuzz(int i) {
} switch i {
} case (i % 15 == 0) : 'fizzbuzz'
case (i % 3 == 0) : 'fizz'
def String fizzbuzz(int i) { case (i % 5 == 0) : 'buzz'
if (i % 15 == 0) { default : i.toString
return 'fizzbuzz' }
} else if (i % 3 == 0) { }
return 'fizz' }
} else if (i % 5 == 0) {
return 'buzz'
} else {
return String::valueOf(i)
}
}
}

Demo テストソース「 FizzBuzz2Test 」
FizzBuzz2Test.xtend
package demo

import static org.junit.Assert.*;
import static org.hamcrest.CoreMatchers.*;

import org.junit.Test

class FizzBuzz2Test {

extension FizzBuzz2 test = new FizzBuzz2()

@Test
def testFizzBuzz() {

assertThat (1.fizzbuzz, is('1'))
assertThat (3.fizzbuzz, is('fizz'))
assertThat (5.fizzbuzz, is('buzz'))
assertThat (15.fizzbuzz, is('fizzbuzz'))
}
}

拡張メソッド
既存の型に変更なしに新しいメソッドを追加できます。

Xtend の名前はこの機能からきています。

機能自体は単純な仕組み
拡張メソッドの最初のパラメータを渡す代わりに
そのメンバの 1 つであるかのようにメソッドが呼ばれます。

15.fizzbuzz // call fizzbuzz(15)

拡張メソッド（利点）
ネストされたメソッド呼び出し（コマンドクエリー IF ）でなく
チェインされたメソッド呼び出し（流れるような IF ）が可能
可読性が増します。
JsonUtil::writeJson(obj)
でなく

obj.writeJson

特定のコンテキストやアプリケーション層に固有メソッド
を追加できます。

拡張メソッド（組み込みライブラリ）
デフォルトで既存クラスの拡張メソッドが用意されています。
・ ObjectExtensions
・ IterableExtensions
・ MapExtensions
・ ListExtensions
・ CollectionExtensions
・ BooleanExtensions
・ IntegerExtensions
・ FunctionExtensions

val obj = newArrayList(1,2,3)
println(obj.map[it * 2]) // [2, 4, 6]
println(obj.getClass.getName) // java.util.ArrayList

拡張メソッド（ローカル Extension インポート）
クラス内または親クラスの可視性のある非 static メソッドは
自動的に拡張メソッドとして使えます。

def void run() {
println(15.fizzbuzz)
}

def fizzbuzz(int i) {
switch i {
case (i % 15 == 0) : 'fizzbuzz'
case (i % 3 == 0) : 'fizz'
case (i % 5 == 0) : 'buzz'
default : i.toString
}
}

拡張メソッド（ Extension インポート）
ヘルパークラスなどが用意する static メソッドは、
import static の後ろに extension キーワードを配置
することで、全ての static メソッドを拡張メソッドとして
import できます。
package demo

import static org.junit.Assert.*;
static import static org.hamcrest.CoreMatchers.*;
package demo Import import static extension demo.JsonUtil.*;
extension
class JsonUtil { import org.junit.Test
def static writeJson(Object obj) {
println(obj.toString) class TestJsonUtil {
}
} @Test
def void testWriteJson() {

val obj = 'test'
obj.writeJson
}
}

拡張メソッド（ Extension フィールド）
フィールド定義に extension キーワードを追加すると、
そのインスタンスのメソッドは拡張メソッドとなります。
class FizzBuzz2Test {

extension FizzBuzz2 test = new FizzBuzz2()

@Test
def testFizzBuzz() {

assertThat (1.fizzbuzz, is('1'))
　　　　　　　:
}
}

static な extension import と比べて、フィールド定義による
extension の利点は、実装にバインドされないことです。
factory や依存性注入、 setter メソッドにより外部から
実装を簡単に交換できます。

変数の型は右の式から推論されます。
また、メソッドの戻り値もメソッド本体から推測されます。
package demo;

import java.util.Date;
package demo
import java.util.Date
public class DemoClass {
private final int a = 1;
class DemoClass {
val a = 1
private String b = "test";
var b = 'test'
public var c = 2
public int c = 2;
def hoge() {
public String hoge() {
val d = new Date
String _xblockexpression = null;
'hoge'
{
}
Date _date = new Date();
}
final Date d = _date;
_xblockexpression = ("hoge");
}
return _xblockexpression;
}
}

Xtend はステートメントを持っていません。
全てが式で戻り値を持っています。
全ての式を紹介する時間がないので、いくつかの式を
紹介します。

ステートメントレス（ if 式）
if (p) e1 else e2

if は p の結果により e1 か e2 を返す式です。

val a = if (true) 1 else 2
println(a) //　1

else をオプションで省略可能です。

val a = if (false) 1
val b = if (false) 'a'
println(a) //　0
println(b) //　null

ステートメントレス（ for 式）
for (T1 variable : arrayOrIterable) expression

for は void を返す式です。
variable の型は arrayOrIterable の型から型推論される
ので省略可能です。

val arr = newArrayList(1,2,3,4,5)
for (i : arr) {
println(i)
}

ステートメントレス（ try-catch 式）
try-catch も式です。以下のようなコードを書くことで
今まで必要だったローカル変数を省略できます。

val s = 'a'
val n = try {
Integer::parseInt(s)
} catch (NumberFormatException ex) {
-1
}
println(n) // -1

ステートメントレス（その他）
ローカル変数 it を使用すると、 it に代入された
インスタンスのフィールドやメソッドがローカルのように
扱えます。

package demo

class Hoge {
@Property
String fuga
}

class DemoClass {

val it = new Hoge
fuga = 'test'
println(fuga) // test
}
}

?. によるメソッド呼び出しで、 null 安全な呼び出し
が可能です。

var hoge = new Hoge Hoge _hoge = new Hoge();
hoge?.hello Hoge hoge = _hoge;
if (hoge!=null) hoge.hello();
hoge = null hoge = null;
hoge?.hello if (hoge!=null) hoge.hello();

Static アクセスは . でなく :: でアクセスします。

val n = Integer::parseInt('1')
println(n)

Switch 式は Java の switch 文とはかなり異なっています。
　・下への落下がない
　・特定の値に限定されず、任意のオブジェクトが使用可能

val s = 'ho'
val ret = switch s + 'ge' {
case s.length > 5 : 'so long'
case 'hoge' : 'equal hoge'
default : 'not'
}
println(ret) // equal hoge

まず、 switch の式が評価されます。
式の型が boolean 型なら、 true で case にマッチします。
boolean 型以外なら、 Object.equals(Object) が比較に使用されます。
case にマッチしたら、コロンの後の式が評価され、式全体の結果となります。

ケースガードに加え、型ガードもサポートしています。

def length(Object x) {
switch x {
String case x.length > 0 : x.length // length is define String
List<?> : x.size // size is define for List
default : -1
}
}

switch の値が型と一致しているのみ、ケースと比較します。
型と一致しない場合、 case の式は評価されません。
両方が一致した場合、コロンの後の式が評価されます。
switch の値が変数の場合、自動的にその型にキャストされます。

Java の instance of やキャストに比べて読みやすく型安全です。

ラムダ
Xtend は SAM(Single Abstract Method) Type の
インタフェースをラムダ式として表せます。
public interface Hello { class DemoClass {
void hello(String s);
} def static void main(String... args) {
helloWorld([String s | println(s)])
}

def static void helloWorld(Hello o) {
o.hello('hello world!')
}
}

上記のように角括弧で囲んだ部分がラムダ式です。
この構文は、 Smalltalk に影響を受けたらしいです。
| の区切りでパラメータ宣言と式が書かれています。

ラムダ

helloWorld([String s | println(s)])
}

}
}

パラメータの型はインタフェースの型から推測できるので、省略可能です。

ラムダ

helloWorld([println(it)])
}

}
}

パラメータが 1 つの場合、パラメータ宣言が省略可能です。
省略した場合、パラメータは it という名前の変数にバインドされます。

ラムダ

void hello();
helloWorld([| println('hello world!')])
}

o.hello()
}
}

パラメータないメソッドは上記のように書けます。
| の記述がいることに注意してください。

ラムダ

helloWorld(3) [
println(it)
]
}

def static void helloWorld(int n, Hello o) {
(1..n).forEach [ o.hello('hello world!') ]
}
}

メソッド一番右側のパラメータがラムダ式の場合、パラメータリストの後に
渡すことができます。

ラムダ

val name = 'duke'
helloWorld [ println(it + ' ' + name) ]
}

}
}

Java 同様、ラムダ式の外部の final 変数参照することが可能です。

ラムダ
SAM Type がなくても、下記のように書けます。

val f = [int n | n**3 ]
println(f.apply(2)) // 8.0

final Function1<Integer,Double> _function = new Function1<Integer,Double>() {
public Double apply(final Integer n) {
double _power = Math.pow(n, 3);
return _power;
}
};
final Function1<Integer,Double> f = _function;
Double _apply = f.apply(Integer.valueOf(2));
InputOutput.<Double>println(_apply);

戻り値が void の場合、 Procedures 、それ以外は Functions となります。

ラムダ
Xtend は関数型の簡略構文もサポートしています。

val (int) => double f = [int n | n**3 ]

=
val Function1<Integer,Double> f = [int n | n**3 ]

中置演算子と演算子のオーバーロード
Java とは対照的に、演算子は特定の型の操作に
限定されません。
任意の型の演算子を再定義し、対応するメソッドシグネチャ
を実装することで、
演算子からメソッドへのマッピングが可能です。
例えば、ランタイムライブラリには、 BigDecimal の演算子
を定義するクラス BIgDecimalExtensions が含まれています。

val a = 1BD
val b = 2BD

println(a.getClass.getName) // java.math.BigDecimal
println(b.getClass.getName) // java.math.BigDecimal

println (a + b) // 3

演算子のオーバーロードが可能です。
package demo

@Data
class DemoClass {

String hoge

def DemoClass operator_add(DemoClass obj) {
new DemoClass(this.hoge + obj.hoge)
}

override toString() {
hoge
}

val a = new DemoClass('hoge')
val b = new DemoClass('fuga')

println(a += b) // hogefuga
}
}

使用可能な演算子とそれに対応するメソッドシグネチャの
完全なリストです。
また、下の表は昇順で演算子の優先順位を定義しています。
e1 += e2 e1.operator_add(e2)
e1 || e2 e1.operator_or(e2)
e1 && e2 e1.operator_and(e2)
e1 == e2 e1.operator_equals(e2) e1 <> e2 e1.operator_diamond(e2)
e1 != e2 e1.operator_notEquals(e2) e1 ?: e2 e1.operator_elvis(e2)
e1 < e2 e1.operator_lessThan(e2) e1 <=> e2 e1.operator_spaceship(e2)
e1 > e2 e1.operator_greaterThan(e2) e1 + e2 e1.operator_plus(e2)
e1 <= e2 e1.operator_lessEqualsThan(e2) e1 – e2 e1.operator_minus(e2)
e1 >= e2 e1.operator_greaterEqualsThan(e2) e1 * e2 e1.operator_multiply(e2)
e1 -> e2 e1.operator_mappedTo(e2) e1 / e2 e1.operator_divide(e2)
e1 .. e2 e1.operator_upTo(e2) e1 % e2 e1.operator_modulo(e2)
e1 => e2 e1.operator_doubleArrow(e2) e1 ** e2 e1.operator_power(e2)
e1 << e2 e1.operator_doubleLessThan(e2) ! e1 e1.operator_not()
e1 >> e2 e1.operator_doubleGreaterThan(e2) - e1 e1.operator_minus()
e1 <<< e2 e1.operator_tripleLessThan(e2)
e1 >>> e2 e1.operator_tripleGreaterThan(e2)

ごめんなさい
手がまわりませんでした (><)

プロパティ
フィールド変数を @Property アノーテーション定義することで
setter / getter を自動生成してくれます。
private String _hoge;
class DemoClass {
public String getHoge() {
@Property return this._hoge;
String hoge }
}
public void setHoge(final String hoge) {
this._hoge = hoge;
}
}

フィールドが指定されたコンテキストから
アクセスできない場合、 setter が使用されます。
これが @Property アノーテーションがローカルフィールドを
_myProperty にリネームする理由です。

プロパティ
また、クラス定義に @Data アノーテーション定義することで
値オブジェクトとしてクラスを定義できます。
import org.eclipse.xtend.lib.Data;
import org.eclipse.xtext.xbase.lib.util.ToStringHelper;

@Data
private final String _hoge;
@Data
public String getHoge() {
class DemoClass { return this._hoge;
}
String hoge public DemoClass(final String hoge) {
} super();
this._hoge = hoge;
}

@Override
public int hashCode() {
:
@Override
public boolean equals(final Object obj) {
:
@Override
public String toString() {
:
}

Xtend Extends Java
モダンな言語機能を備えている。
・ラムダ
・型推論
・強力な Switch 式
・ etc..
既存機能を拡張できる

・拡張メソッド

IT'S JUST Java
既存のリソースを活用できる
・豊富な OSS
・ IDE サポート
・様々な経験知
・ etc..

なによりも・・・

Java である

30 分 Xtend クッキング

Thank you a lot

愛は Java エンジニアにある。

関ジャバの提供でお送りしました。

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