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2021-09-15

Kotlin Coroutineの概念を理解する

kotlin 並列化

以下でCoroutinの使い方をざっくり理解しました。
https://tamata78.hatenablog.com/entry/2021/09/06/174235

上記で理解を進める中でわからなかった概念を補足する情報を記載していきます。

CoroutineScope

CoroutineScopeは、コルーチンビルダー関数であるlaunchまたはasyncを使用して作成したコルーチンを全て追跡します。
実行中のコルーチンはscope.cancel()を呼び出してキャンセル可能
キャンセルされたスコープは、コルーチンをそれ以上作成できません。

class ExampleClass {

    // Job and Dispatcher are combined into a CoroutineContext which
    // will be discussed shortly
    val scope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)

    fun exampleMethod() {
        // Starts a new coroutine within the scope
        scope.launch {
            // New coroutine that can call suspend functions
            fetchDocs()
        }
    }

    fun cleanUp() {
        // Cancel the scope to cancel ongoing coroutines work
        scope.cancel()
    }
}

CoroutineScopeの生成時には、ジョブとスレッドプールであるディスパッチャを結合した値を設定する必要があります。

ジョブ

ジョブはコルーチンのハンドル(管理側)です。
各コルーチンは、コルーチンのライフサイクルを管理するJobインスタンスを返却します。
Jobを用いてコルーチンをキャンセルするなどのライフサイクル管理ができます。

class ExampleClass {
    ...
    fun exampleMethod() {
        // Handle to the coroutine, you can control its lifecycle
        val job = scope.launch {
            // New coroutine
        }

        if (...) {
            // Cancel the coroutine started above, this doesn't affect the scope
            // this coroutine was launched in
            job.cancel()
        }
    }
}

CoroutineContext

コルーチンの設定のようなもの。以下のCoroutineContext要素(設定項目)があります。

Job: コルーチンのライフサイクルを制御
CoroutineDispatcher: 適切なスレッドに処理を送信
CoroutineName: コルーチンの名前。デバッグに用いる
CoroutineExceptionHandler: キャッチされない例外を処理

上記の要素は以下のように割り当てられます。

新規コルーチン作成時にJobインスタンスが割り当てられます。
Job以外のCoroutineContext要素は、コルーチンを含むスコープから継承されます。
継承された要素を変更するには、launchやasyncに変更対象要素を渡す必要があります。

class ExampleClass {
    val scope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)

    fun exampleMethod() {
        // 新しいコルーチンの開始。ディスパッチャとコルーチン名をlanchの引数に設定すると変更できる
        val job = scope.launch(Dispatchers.Default + "BackgroundCoroutine") {
            // New coroutine with CoroutineName = "BackgroundCoroutine" (overridden)
        }
    }
}

+演算子は文字列結合とは違う処理なんでしょうか。引数二つ指定ではないのが少し疑問。。

ディスパッチャ

コルーチンは、ディスパッチャでコルーチンの実行スレッドを決定します。
DBアクセス、外部API実行などメインスレッドの外部で実行する場合は、デフォルト or IOディスパッチャを指定します。

開発者が指定できるディスパッチャは以下の3つになります。

Dispatchers.Main：UI を操作して処理を手早く作業する場合にのみ使用(suspend 関数の呼び出しなど)
Dispatchers.IO：メインスレッドの外部でディスクまたはネットワークの I/O を実行する場合に使用(ファイルの読み書き、ネットワークオペレーションの実行など)
Dispatchers.Default ：メインスレッドの外部で CPU 負荷の高い作業を実行する場合に使用(リストの並べ替えや JSON の解析など)

withContext()におけるディスパッチャ切り替え

withContext(Dispatchers.IO)を呼び出すことで、IOスレッドプールで実行するブロックを生成します。
get関数内は、IOディスパッチャ経由で実行されるようになります。
withContext自体が中断関数であるため、ディスパッチャのメインスレッドを中断して、get関数内の処理を実行します。

suspend fun fetchDocs() {                      // Dispatchers.Main
    val result = get("developer.android.com")  // Dispatchers.Main
    show(result)                               // Dispatchers.Main
}

suspend fun get(url: String) =                 // Dispatchers.Main
    withContext(Dispatchers.IO) {              // Dispatchers.IO (main-safety block)
        /* perform network IO here */          // Dispatchers.IO (main-safety block)
    }                                          // Dispatchers.Main
}

withContext()コルーチンを作成せず、ディスパッチャの切り替えのみを行うため、パフォーマンスに優れている。
withContextブロックの処理が完了するとget以降の処理が再開されて処理が継続されます。

実装のポイント

コールーチンの使いどころ

ループ処理内でのDBアクセスなど
外部APIに後続処理を任せる場合。API実行を行った場合に、後処理を先にやらせておいて、レスポンスをその後、受け取るような実装。

実装時の注意点

実装していて、気づいた実装上の注意点を少し記載しておきます。

コルーチン生成を乱立すると逆にスレッド切り替えで遅くなる可能性があります
asyncのネストなどはできるだけ避ける。コルーチンが作られすぎでしまう
launch、runblockなどのコルーチンビルダー関数は、ループ内で入れず、外に記載。これもコルーチンを大量に作ってしまい、逆に性能劣化を招く

コルーチン内での例外

scope.launch内でのasyncをすると例外をキャッチできずにクラッシュするということが発生したりする。
この場合は、「coroutineScopeをtry catchで囲む」という方法で対処すると良い。

コルーチンがネストしていると親コルーチンに例外が伝播してしまうが、asyncをscope.launchと別のコルーチンで囲むことでscope.launchのコルーチンへ例外を伝播させるのを止めることができ、クラッシュを防ぐことができるようだ。

以下の記事の説明がわかりやすかった。
Coroutines asyncとException - Kenji Abe - Medium

参考URL

Kotlin コルーチンでアプリのパフォーマンスを改善する | Android デベロッパー | Android Developers

2021-09-09

Javaバージョンを切り替えるjEnvの基本コマンド

Java

jenvのインストール

brewでインストール

brew install jenv

設定

Bashを使っている場合

echo 'export PATH="$HOME/.jenv/bin:$PATH"' >> ~/.bash_profile
echo 'eval "$(jenv init -)"' >> ~/.bash_profile

Zshを使っている場合

echo 'export PATH="$HOME/.jenv/bin:$PATH"' >> ~/.zshrc
echo 'eval "$(jenv init -)"' >> ~/.zshrc

ディレクトリを作成

mkdir ~/.jenv
mkdir ~/.jenv/versions

#.bash_profile を再読み込み
source ~/.bash_profile # zshなら source ~/.zshrc

jenvのインストールに問題ないか確認

$ jenv doctor

インストール済のバージョンを確認

/usr/libexec/java_home -V
Matching Java Virtual Machines (3):
    16.0.2 (x86_64) "Oracle Corporation" - "OpenJDK 16.0.2" /Users/user/Library/Java/JavaVirtualMachines/openjdk-16.0.2/Contents/Home
    16.0.1 (x86_64) "AdoptOpenJDK" - "AdoptOpenJDK 16" /Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-16.jdk/Contents/Home
    11.0.11 (x86_64) "AdoptOpenJDK" - "AdoptOpenJDK 11" /Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-11.jdk/Contents/Home

jenv環境へインストールJavaを追加

$ jenv add /Users/user/Library/Java/JavaVirtualMachines/openjdk-16.0.2/Contents/Home
openjdk64-16.0.2 added
16.0.2 added
16.0 added
16 added

$ jenv add /Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-16.jdk/Contents/Home
openjdk64-16.0.1 added
16.0.1 added
 16.0 already present, skip installation
 16 already present, skip installation

$ jenv add /Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-11.jdk/Contents/Home
openjdk64-11.0.11 added
11.0.11 added
11.0 added
11 added

jenvに追加されているJDKの一覧

先頭に*が表示されているJDKが有効化されている。

$ jenv versions
* system (set by /Users/jpd20537/.jenv/version)
  11
  11.0
  11.0.11
  16
  16.0
  16.0.1
  16.0.2
  openjdk64-11.0.11
  openjdk64-16.0.1
  openjdk64-16.0.2

Javaの切り替え

# グローバル
$ jenv global 1.8.0.222

# ローカル(特定のディレクトリのみに適用)
$ jenv local 11.0

$jenv version
11.0.11 (set by /Users/user/workspace/project/.java-version)

設定されているJavaの確認

$ echo $JAVA_HOME
/Users/user/.jenv/versions/11.0.11
~/workspace/project

$ java -version 
openjdk version "11.0.11" 2021-04-20
OpenJDK Runtime Environment AdoptOpenJDK-11.0.11+9 (build 11.0.11+9)
OpenJDK 64-Bit Server VM AdoptOpenJDK-11.0.11+9 (build 11.0.11+9, mixed mode)

環境変数 JAVA_HOMEの自動設定

$ jenv enable-plugin export
# 自動設定を解除するにはdisable-plugin export

2021-09-09

Brewfile関連の基本コマンド

brew

Mac OSの環境構築を自動化するツールの基本コマンドを記載していきます。

パッケージを探す

brew search # caskのパッケージも探せる
mas search

パッケージのアップデート

$ brew upgrade
$ brew upgrade --cask
$ mas upgrade

インストール済みパッケージ一覧

$ brew list
$ brew list --cask
$ mas list

診断

インストールしたパッケージの管理状態を診断します。

$ brew doctor
You have unlinked kags in your Cellarと表示されたらリンクを修正します。

リンクの修正

$ brew unlink (package name)
$ brew link (package name)
$ brew cleanup

環境移行

Brewfileの生成新しい環境に引っ越す前に、インストール済みのパッケージを Brewfileに残します。

$ brew bundle dump

Brewfileからパッケージをインストール

新しい環境にBrewfileをコピーし、同じディレクトリ内に移動して下記を実行

$ brew bundle

2021-09-08

Mac OS 開発環境初期設定

ターミナル

brew install

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install.sh)"
brew install cask

クライアントアプリ

アプリランチャー、コピペアプリ、エディタ、docker、メニューカレンダー表示、ブルーライトカット

brew install --cask alfred
brew install --cask clipy
brew install --cask atom
brew install --cask docker
brew install --cask flux

DBクライアントツール. https://dbeaver.io/files/dbeaver-ce-latest-macos.dmg

Google 日本語入力 https://tools.google.com/dlpage/japaneseinput/eula.html?platform=mac

IDE

intellij https://www.jetbrains.com/ja-jp/idea/download/#section=mac

STS Spring | Tools

どうしたら、効率的に作業を進められるか？

見積もり

納得感のあるプロダクトを作るには？

タスク作成

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