Part VI: 実践的なアプリケーション構築とテスト¶
本章では、これまで学んだ関数型プログラミングの概念を統合し、実践的なアプリケーションを構築します。また、関数型プログラミングにおけるテスト戦略についても学びます。
第11章: 実践的なアプリケーション構築¶
11.1 TravelGuide アプリケーション¶
旅行ガイドアプリケーションを例に、実践的な FP アプリケーションの構築方法を学びます。
11.2 ドメインモデルの定義¶
ソースファイル: app/java/src/main/java/ch11/TravelGuide.java
// 位置情報を表す値オブジェクト
public record LocationId(String value) {
public LocationId {
Objects.requireNonNull(value, "LocationId value cannot be null");
}
}
// ロケーション
public record Location(LocationId id, String name, int population) {
public Location {
Objects.requireNonNull(id, "Location id cannot be null");
Objects.requireNonNull(name, "Location name cannot be null");
}
}
// アトラクション（観光地）
public record Attraction(
String name,
Option<String> description,
Location location
) {
public Attraction {
Objects.requireNonNull(name, "Attraction name cannot be null");
Objects.requireNonNull(description, "Attraction description cannot be null");
Objects.requireNonNull(location, "Attraction location cannot be null");
}
}
// ポップカルチャーの題材（sealed interface）
public sealed interface PopCultureSubject permits Artist, Movie {
String name();
}
// アーティスト
public record Artist(String name, int followers) implements PopCultureSubject {
public Artist {
Objects.requireNonNull(name, "Artist name cannot be null");
}
}
// 映画
public record Movie(String name, int boxOffice) implements PopCultureSubject {
public Movie {
Objects.requireNonNull(name, "Movie name cannot be null");
}
}
// 旅行ガイド
public record Guide(
Attraction attraction,
List<PopCultureSubject> subjects
) {
public Guide {
Objects.requireNonNull(attraction, "Guide attraction cannot be null");
Objects.requireNonNull(subjects, "Guide subjects cannot be null");
}
}
Java 17 の record と sealed interface を活用して、Scala の case class と ADT を表現しています。
11.3 データアクセス層の抽象化¶
外部データソースへのアクセスをインターフェースで抽象化します。
ソースファイル: app/java/src/main/java/ch11/DataAccess.java
public interface DataAccess {
IO<List<Attraction>> findAttractions(
String name,
AttractionOrdering ordering,
int limit
);
IO<List<Artist>> findArtistsFromLocation(
LocationId locationId,
int limit
);
IO<List<Movie>> findMoviesAboutLocation(
LocationId locationId,
int limit
);
}
11.4 Resource によるリソース管理¶
ソースファイル: app/java/src/main/java/ch11/Resource.java
Resource は、リソースの取得（acquire）と解放（release）を安全に管理するための型です。cats-effect の Resource に相当する機能を提供します。
public final class Resource<A> {
private final IO<A> acquire;
private final Consumer<A> release;
private Resource(IO<A> acquire, Consumer<A> release) {
this.acquire = acquire;
this.release = release;
}
// リソースを作成
public static <A> Resource<A> make(IO<A> acquire, Consumer<A> release) {
return new Resource<>(acquire, release);
}
// AutoCloseable からリソースを作成
public static <A extends AutoCloseable> Resource<A> fromAutoCloseable(IO<A> acquire) {
return new Resource<>(acquire, a -> {
try {
a.close();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException("Failed to close resource", e);
}
});
}
// リソースを使用して処理を実行
// リソースは処理完了後（成功・失敗問わず）に必ず解放される
public <B> IO<B> use(Function<A, IO<B>> f) {
return acquire.flatMap(resource ->
f.apply(resource)
.guarantee(IO.effect(() -> release.accept(resource)))
);
}
}
Resource の使用例¶
// ファイルリソースの例
Resource<BufferedReader> fileResource = Resource.fromAutoCloseable(
IO.delay(() -> new BufferedReader(new FileReader("data.txt")))
);
// リソースを使用して処理を実行
IO<String> readFirstLine = fileResource.use(reader ->
IO.delay(reader::readLine)
);
// ファイルは自動的にクローズされる
String firstLine = readFirstLine.unsafeRun();
guarantee メソッド¶
IO クラスに追加した guarantee メソッドは、成功・失敗にかかわらず必ず実行される処理を指定します。
// IO クラスの guarantee メソッド
public IO<A> guarantee(IO<Void> finalizer) {
return new IO<>(() -> {
try {
return thunk.get();
} finally {
try {
finalizer.unsafeRun();
} catch (Exception ignored) {
// finalizer のエラーは無視
}
}
});
}
11.5 キャッシュの実装¶
ソースファイル: app/java/src/main/java/ch11/CachedDataAccess.java
Ref を使用したスレッドセーフなキャッシュの実装:
public final class CachedDataAccess implements DataAccess {
private final DataAccess underlying;
private final Ref<Map<String, Object>> cache;
private CachedDataAccess(DataAccess underlying, Ref<Map<String, Object>> cache) {
this.underlying = underlying;
this.cache = cache;
}
// IO 経由でキャッシュ付き DataAccess を作成
public static IO<DataAccess> create(DataAccess underlying) {
return Ref.<Map<String, Object>>of(HashMap.empty())
.map(cache -> new CachedDataAccess(underlying, cache));
}
@Override
public IO<List<Attraction>> findAttractions(
String name,
AttractionOrdering ordering,
int limit) {
String key = "attractions:" + name + ":" + ordering + ":" + limit;
return getOrCompute(key, () -> underlying.findAttractions(name, ordering, limit));
}
@SuppressWarnings("unchecked")
private <T> IO<T> getOrCompute(String key, Supplier<IO<T>> compute) {
return cache.get()
.flatMap(currentCache ->
currentCache.get(key)
.map(cached -> IO.pure((T) cached))
.getOrElse(() ->
compute.get().flatMap(result ->
cache.update(c -> c.put(key, result))
.andThen(IO.pure(result))
)
)
);
}
// ... 他のメソッドも同様
}
11.6 ガイドスコアの計算¶
純粋関数でガイドのスコアを計算します:
/**
* ガイドのスコアを計算
*
* 要件:
* - 30 点: 説明がある場合
* - 10 点/件: アーティストまたは映画（最大 40 点）
* - 1 点/100,000 フォロワー: 全アーティスト合計（最大 15 点）
* - 1 点/10,000,000 ドル: 全映画の興行収入合計（最大 15 点）
*/
public static int guideScore(Guide guide) {
int descriptionScore = guide.attraction().description().isDefined() ? 30 : 0;
int quantityScore = Math.min(40, guide.subjects().size() * 10);
// Long を使用してオーバーフローを防ぐ
long totalFollowers = guide.subjects()
.filter(s -> s instanceof Artist)
.map(s -> (long) ((Artist) s).followers())
.sum().longValue();
long totalBoxOffice = guide.subjects()
.filter(s -> s instanceof Movie)
.map(s -> (long) ((Movie) s).boxOffice())
.sum().longValue();
int followersScore = (int) Math.min(15, totalFollowers / 100_000);
int boxOfficeScore = (int) Math.min(15, totalBoxOffice / 10_000_000);
return descriptionScore + quantityScore + followersScore + boxOfficeScore;
}
重要なポイント:
- オーバーフロー防止: long を使用して大きな数値の合計を安全に計算
- 上限値の設定: 各スコア成分に最大値を設定してスコアを 0-100 の範囲に
11.7 アプリケーションの組み立て¶
すべてのコンポーネントを組み合わせてアプリケーションを構築します。
バージョン 1: 基本的な実装¶
public static IO<Option<Guide>> travelGuideV1(
DataAccess dataAccess,
String attractionName) {
return dataAccess.findAttractions(attractionName, AttractionOrdering.BY_LOCATION_POPULATION, 1)
.flatMap(attractions -> attractions.headOption()
.map(attraction ->
dataAccess.findArtistsFromLocation(attraction.location().id(), 2)
.flatMap(artists ->
dataAccess.findMoviesAboutLocation(attraction.location().id(), 2)
.map(movies -> {
List<PopCultureSubject> subjects = List.<PopCultureSubject>empty()
.appendAll(artists)
.appendAll(movies);
return Option.some(new Guide(attraction, subjects));
})
)
)
.getOrElse(IO.pure(Option.none()))
);
}
バージョン 2: 複数候補からベストを選択¶
public static IO<Option<Guide>> travelGuideV2(
DataAccess dataAccess,
String attractionName) {
return dataAccess.findAttractions(attractionName, AttractionOrdering.BY_LOCATION_POPULATION, 3)
.flatMap(attractions ->
IO.traverse(attractions, attraction ->
dataAccess.findArtistsFromLocation(attraction.location().id(), 2)
.flatMap(artists ->
dataAccess.findMoviesAboutLocation(attraction.location().id(), 2)
.map(movies -> {
List<PopCultureSubject> subjects = List.<PopCultureSubject>empty()
.appendAll(artists)
.appendAll(movies);
return new Guide(attraction, subjects);
})
)
).map(TravelGuide::findBestGuide)
);
}
バージョン 3: エラーハンドリング付き¶
public static IO<Either<SearchReport, Guide>> travelGuideV3(
DataAccess dataAccess,
String attractionName) {
return dataAccess.findAttractions(attractionName, AttractionOrdering.BY_LOCATION_POPULATION, 3)
.attempt()
.flatMap(attractionsResult ->
attractionsResult.fold(
error -> IO.pure(Either.left(
SearchReport.withProblems(List.of(error.getMessage())))),
attractions ->
IO.traverse(attractions, attraction ->
guideForAttraction(dataAccess, attraction).attempt()
)
.map(TravelGuide::processGuideResults)
)
);
}
11.8 attempt メソッドによるエラーハンドリング¶
IO クラスに追加した attempt メソッドは、例外を Either に変換します:
// IO クラスの attempt メソッド
public IO<Either<Throwable, A>> attempt() {
return new IO<>(() -> {
try {
return Either.right(thunk.get());
} catch (Throwable e) {
return Either.left(e);
}
});
}
これにより、例外を値として扱うことができ、関数型の方法でエラーハンドリングができます。
第12章: テスト戦略¶
12.1 関数型プログラミングのテスト¶
関数型プログラミングでは、純粋関数のおかげでテストが非常に簡単になります。
12.2 SearchReport の導入¶
ソースファイル: app/java/src/main/java/ch11/TravelGuide.java
テスト可能性を高めるため、SearchReport を導入します。
/**
* 検索レポート（エラーや不十分な結果を報告）
*/
public record SearchReport(
List<Guide> badGuides,
List<String> problems
) {
public SearchReport {
Objects.requireNonNull(badGuides, "SearchReport badGuides cannot be null");
Objects.requireNonNull(problems, "SearchReport problems cannot be null");
}
public static SearchReport empty() {
return new SearchReport(List.empty(), List.empty());
}
public static SearchReport withProblems(List<String> problems) {
return new SearchReport(List.empty(), problems);
}
public static SearchReport withBadGuides(List<Guide> badGuides) {
return new SearchReport(badGuides, List.empty());
}
}
12.3 TestDataAccess - テスト用スタブ¶
ソースファイル: app/java/src/test/java/ch12/TestDataAccess.java
Builder パターンを使用したテスト用スタブ:
public class TestDataAccess implements DataAccess {
// ビルダーパターンで作成
public static Builder builder() {
return new Builder();
}
// 空の DataAccess を作成
public static DataAccess empty() {
return builder().build();
}
// ファクトリメソッド
public static DataAccess withAttractions(Attraction... attractions) {
return builder().withAttractions(attractions).build();
}
public static class Builder {
private List<Attraction> attractions = List.empty();
private List<Artist> artists = List.empty();
private List<Movie> movies = List.empty();
private String attractionsError = null;
private String artistsError = null;
private String moviesError = null;
public Builder withAttractions(Attraction... attractions) {
this.attractions = List.of(attractions);
return this;
}
public Builder withArtists(Artist... artists) {
this.artists = List.of(artists);
return this;
}
public Builder withMovies(Movie... movies) {
this.movies = List.of(movies);
return this;
}
public Builder failOnAttractions(String errorMessage) {
this.attractionsError = errorMessage;
return this;
}
public Builder failOnArtists(String errorMessage) {
this.artistsError = errorMessage;
return this;
}
public Builder failOnMovies(String errorMessage) {
this.moviesError = errorMessage;
return this;
}
public TestDataAccess build() {
return new TestDataAccess(this);
}
}
}
TestDataAccess の使用例¶
// テストデータの準備
static final Location LONDON = new Location(
new LocationId("Q84"),
"London",
8_908_081
);
static final Attraction TOWER_BRIDGE = new Attraction(
"Tower Bridge",
Option.none(),
LONDON
);
static final Artist QUEEN = new Artist("Queen", 2_050_559);
static final Movie INSIDE_OUT = new Movie("Inside Out", 857_611_174);
// 正常系のテスト
@Test
void withAllData() {
DataAccess dataAccess = TestDataAccess.of(
List.of(TOWER_BRIDGE),
List.of(QUEEN),
List.of(INSIDE_OUT)
);
assertThat(dataAccess.findAttractions("test", AttractionOrdering.BY_NAME, 10).unsafeRun())
.containsExactly(TOWER_BRIDGE);
assertThat(dataAccess.findArtistsFromLocation(LONDON.id(), 10).unsafeRun())
.containsExactly(QUEEN);
assertThat(dataAccess.findMoviesAboutLocation(LONDON.id(), 10).unsafeRun())
.containsExactly(INSIDE_OUT);
}
// エラーシミュレーション
@Test
void failOnAttractions() {
DataAccess dataAccess = TestDataAccess.builder()
.failOnAttractions("Network error")
.build();
assertThatThrownBy(() ->
dataAccess.findAttractions("test", AttractionOrdering.BY_NAME, 10).unsafeRun()
).isInstanceOf(RuntimeException.class)
.hasMessage("Network error");
}
12.4 プロパティベーステスト¶
ソースファイル: app/java/src/test/java/ch12/PropertyBasedTest.java
JUnit 5 の @RepeatedTest を使用したプロパティベーステスト:
// ジェネレータの定義
static int nonNegativeInt() {
return random.nextInt(Integer.MAX_VALUE);
}
static String randomString() {
int length = random.nextInt(20) + 1;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < length; i++) {
sb.append((char) ('a' + random.nextInt(26)));
}
return sb.toString();
}
static Location randomLocation() {
return new Location(
new LocationId("Q" + nonNegativeInt(1000000)),
randomString(),
nonNegativeInt(10_000_000)
);
}
static Attraction randomAttraction(boolean withDescription) {
return new Attraction(
randomString(),
withDescription ? Option.some(randomString()) : Option.none(),
randomLocation()
);
}
static Guide randomGuide(boolean withDescription, int maxSubjects) {
return new Guide(
randomAttraction(withDescription),
randomSubjects(maxSubjects)
);
}
12.5 不変条件のテスト¶
@Nested
@DisplayName("guideScore のプロパティ")
class GuideScorePropertyTest {
@RepeatedTest(100)
@DisplayName("スコアは常に 0 以上 100 以下")
void scoreIsBetween0And100() {
Guide guide = randomGuide(random.nextBoolean(), 10);
int score = guideScore(guide);
assertThat(score).isBetween(0, 100);
}
@RepeatedTest(100)
@DisplayName("説明ありのスコアは説明なしより 30 点高い")
void descriptionAdds30Points() {
Location location = randomLocation();
List<PopCultureSubject> subjects = randomSubjects(4);
Attraction withDesc = new Attraction("Test", Option.some("Description"), location);
Attraction withoutDesc = new Attraction("Test", Option.none(), location);
Guide guideWithDesc = new Guide(withDesc, subjects);
Guide guideWithoutDesc = new Guide(withoutDesc, subjects);
int scoreDiff = guideScore(guideWithDesc) - guideScore(guideWithoutDesc);
assertThat(scoreDiff).isEqualTo(30);
}
@RepeatedTest(100)
@DisplayName("スコアはアトラクション名に依存しない")
void scoreDoesNotDependOnName() {
Location location = randomLocation();
Option<String> description = Option.some(randomString());
List<PopCultureSubject> subjects = randomSubjects(4);
Attraction attr1 = new Attraction("Name1", description, location);
Attraction attr2 = new Attraction("Name2", description, location);
Guide guide1 = new Guide(attr1, subjects);
Guide guide2 = new Guide(attr2, subjects);
assertThat(guideScore(guide1)).isEqualTo(guideScore(guide2));
}
@Test
@DisplayName("フォロワー数のオーバーフローを防ぐ")
void preventsFollowerOverflow() {
Attraction attraction = randomAttraction(false);
List<Artist> artists = List.range(0, 100)
.map(i -> new Artist("Artist" + i, Integer.MAX_VALUE));
Guide guide = new Guide(attraction, List.narrow(artists));
int score = guideScore(guide);
assertThat(score).isBetween(0, 100);
}
}
12.6 純粋関数のプロパティテスト¶
@Nested
@DisplayName("純粋関数のプロパティ")
class PureFunctionPropertyTest {
@RepeatedTest(100)
@DisplayName("guideScore は同じ入力に対して同じ出力を返す（参照透過性）")
void guideScoreIsReferentiallyTransparent() {
Guide guide = randomGuide(random.nextBoolean(), 5);
int score1 = guideScore(guide);
int score2 = guideScore(guide);
int score3 = guideScore(guide);
assertThat(score1).isEqualTo(score2).isEqualTo(score3);
}
@RepeatedTest(100)
@DisplayName("findBestGuide は同じ入力に対して同じ出力を返す")
void findBestGuideIsReferentiallyTransparent() {
List<Guide> guides = List.range(0, random.nextInt(5) + 1)
.map(i -> randomGuide(random.nextBoolean(), 3));
Option<Guide> result1 = TravelGuide.findBestGuide(guides);
Option<Guide> result2 = TravelGuide.findBestGuide(guides);
assertThat(result1).isEqualTo(result2);
}
}
12.7 キャッシュのテスト¶
ソースファイル: app/java/src/test/java/ch11/CachedDataAccessTest.java
@Test
@DisplayName("同じクエリは2回目以降キャッシュから返される")
void cachedResultsAreReused() {
AtomicInteger callCount = new AtomicInteger(0);
DataAccess underlying = new DataAccess() {
@Override
public IO<List<Attraction>> findAttractions(String name, AttractionOrdering ordering, int limit) {
return IO.delay(() -> {
callCount.incrementAndGet();
return List.of(TOWER_BRIDGE);
});
}
// 他のメソッドも同様に実装...
};
DataAccess cached = CachedDataAccess.createUnsafe(underlying);
// 1回目のクエリ
cached.findAttractions("Bridge", AttractionOrdering.BY_NAME, 10).unsafeRun();
assertThat(callCount.get()).isEqualTo(1);
// 2回目のクエリ（同じパラメータ）
cached.findAttractions("Bridge", AttractionOrdering.BY_NAME, 10).unsafeRun();
assertThat(callCount.get()).isEqualTo(1); // キャッシュから返されるので呼び出し回数は増えない
// 3回目のクエリ（異なるパラメータ）
cached.findAttractions("Tower", AttractionOrdering.BY_NAME, 10).unsafeRun();
assertThat(callCount.get()).isEqualTo(2); // 新しいクエリなので呼び出される
}
12.8 Resource のテスト¶
ソースファイル: app/java/src/test/java/ch11/ResourceTest.java
@Test
@DisplayName("use でリソースを取得して使用")
void useAcquiresAndReleasesResource() {
AtomicBoolean released = new AtomicBoolean(false);
Resource<String> resource = Resource.make(
IO.pure("hello"),
s -> released.set(true)
);
String result = resource.use(s -> IO.pure(s.toUpperCase())).unsafeRun();
assertThat(result).isEqualTo("HELLO");
assertThat(released.get()).isTrue();
}
@Test
@DisplayName("処理が失敗してもリソースは解放される")
void resourceReleasedOnFailure() {
AtomicBoolean released = new AtomicBoolean(false);
Resource<String> resource = Resource.make(
IO.pure("hello"),
s -> released.set(true)
);
assertThatThrownBy(() ->
resource.use(s -> IO.delay(() -> {
throw new RuntimeException("error");
})).unsafeRun()
).isInstanceOf(RuntimeException.class);
assertThat(released.get()).isTrue();
}
@Test
@DisplayName("both で2つのリソースを組み合わせる")
void bothCombinesTwoResources() {
AtomicBoolean firstReleased = new AtomicBoolean(false);
AtomicBoolean secondReleased = new AtomicBoolean(false);
Resource<Integer> first = Resource.make(
IO.pure(1),
i -> firstReleased.set(true)
);
Resource<String> second = Resource.make(
IO.pure("two"),
s -> secondReleased.set(true)
);
var result = Resource.both(first, second)
.use(tuple -> IO.pure(tuple._1() + tuple._2()))
.unsafeRun();
assertThat(result).isEqualTo("1two");
assertThat(firstReleased.get()).isTrue();
assertThat(secondReleased.get()).isTrue();
}
12.9 テストピラミッド¶
まとめ¶
Part VI で学んだこと¶
キーポイント¶
- record と sealed interface: Java 17 の機能で Scala の case class と ADT を表現
- DataAccess インターフェース: 外部依存を抽象化してテスト可能に
- Resource: acquire/release パターンで安全なリソース管理
- guarantee: finally 的なセマンティクスを IO に追加
- attempt: 例外を Either に変換してエラーを値として扱う
- CachedDataAccess: Ref を使用したスレッドセーフなキャッシュ
- TestDataAccess: Builder パターンでテストスタブを柔軟に作成
- プロパティベーステスト: @RepeatedTest とランダム生成で不変条件を検証
学習の総括¶
Scala との比較¶
| 概念 | Scala (cats-effect) | Java + Vavr |
|---|---|---|
| 値オブジェクト | opaque type LocationId |
record LocationId(String value) |
| ドメインモデル | case class |
record |
| ADT | sealed trait |
sealed interface |
| リソース管理 | Resource[IO, A] |
Resource<A> (独自実装) |
| キャッシュ | Ref[IO, Map[...]] |
Ref<Map<...>> |
| エラーハンドリング | IO[A].attempt |
IO<A>.attempt() |
| テストスタブ | val stub = new DataAccess {...} |
TestDataAccess.builder().build() |
| プロパティテスト | ScalaCheck Gen[A] |
@RepeatedTest + random generators |
演習問題¶
問題 1: DataAccess の拡張¶
以下の要件で DataAccess を拡張してください:
- 新しいメソッド findHotelsNearLocation を追加
- 戻り値は IO<List<Hotel>>
解答
public record Hotel(String name, double rating, Location location) {}
public interface DataAccess {
// 既存のメソッド...
IO<List<Hotel>> findHotelsNearLocation(
LocationId locationId,
int limit
);
}
// TestDataAccess.Builder に追加
public Builder withHotels(Hotel... hotels) {
this.hotels = List.of(hotels);
return this;
}
問題 2: プロパティベーステスト¶
以下の関数に対するプロパティベーステストを書いてください:
public static List<Location> filterPopularLocations(
List<Location> locations,
int minPopulation) {
return locations.filter(loc -> loc.population() >= minPopulation);
}
解答
static List<Location> randomLocations(int maxCount) {
int count = random.nextInt(maxCount + 1);
return List.range(0, count).map(i -> randomLocation());
}
// プロパティ1: 結果は入力以下の要素数
@RepeatedTest(100)
@DisplayName("結果のサイズは入力以下")
void resultSizeIsLessOrEqual() {
List<Location> locations = randomLocations(20);
int minPop = nonNegativeInt(10_000_000);
List<Location> result = filterPopularLocations(locations, minPop);
assertThat(result.size()).isLessThanOrEqualTo(locations.size());
}
// プロパティ2: 結果のすべての要素は条件を満たす
@RepeatedTest(100)
@DisplayName("すべての結果は最小人口以上")
void allResultsMeetMinimum() {
List<Location> locations = randomLocations(20);
int minPop = nonNegativeInt(10_000_000);
List<Location> result = filterPopularLocations(locations, minPop);
assertThat(result.forAll(loc -> loc.population() >= minPop)).isTrue();
}
// プロパティ3: 条件を満たす要素はすべて結果に含まれる
@RepeatedTest(100)
@DisplayName("条件を満たす要素はすべて結果に含まれる")
void allQualifyingLocationsAreInResult() {
List<Location> locations = randomLocations(20);
int minPop = nonNegativeInt(10_000_000);
List<Location> result = filterPopularLocations(locations, minPop);
List<Location> expected = locations.filter(loc -> loc.population() >= minPop);
assertThat(result).containsExactlyInAnyOrderElementsOf(expected);
}
問題 3: Resource の実装¶
ファイルを安全に読み取る Resource を実装してください。
解答
public static Resource<BufferedReader> fileResource(String path) {
return Resource.fromAutoCloseable(
IO.delay(() -> new BufferedReader(new FileReader(path)))
);
}
public static IO<List<String>> readLines(String path) {
return fileResource(path).use(reader ->
IO.delay(() -> {
java.util.List<String> lines = new java.util.ArrayList<>();
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
lines.add(line);
}
return List.ofAll(lines);
})
);
}
// 使用例
IO<Void> program = readLines("data.txt")
.flatMap(lines ->
IO.effect(() -> System.out.println("Read " + lines.size() + " lines"))
);
program.unsafeRun();
シリーズ全体の総括¶
本シリーズでは、「Grokking Functional Programming」の内容に沿って、関数型プログラミングの基礎から実践的なアプリケーション構築までを学びました。
学んだ主な概念¶
| Part | 章 | 主な概念 |
|---|---|---|
| I | 1-2 | 純粋関数、参照透過性 |
| II | 3-5 | イミュータブルデータ、高階関数、flatMap |
| III | 6-7 | Option、Either、ADT |
| IV | 8-9 | IO モナド、Stream |
| V | 10 | 並行処理、Ref、Fiber |
| VI | 11-12 | 実践アプリケーション、テスト |
関数型プログラミングの利点¶
- 予測可能性: 純粋関数は同じ入力に対して常に同じ出力
- テスト容易性: 副作用がないためテストが簡単
- 合成可能性: 小さな関数を組み合わせて複雑な処理を構築
- 並行安全性: イミュータブルデータは競合状態を防ぐ
- 型安全性: Option、Either で null や例外を型で表現
次のステップ¶
- Vavr のより高度な機能を学ぶ
- プロジェクト Reactor や RxJava を探索
- Virtual Thread と組み合わせた実践的な並行処理
- 実際のプロジェクトで FP を適用する