第18回 17章

--- title: 第18回 17章 tags: Rust,Talk , cargo, crates.io description: Rust勉強会第18回のスライド slideOptions: theme: white slideNumber: 'c/t' center: false transition: 'none' keyboard: true --- <style> /* basic design */ .reveal h1, .reveal h2, .reveal h3, .reveal h4, .reveal h5, .reveal h6, .reveal section, .reveal table, .reveal li, .reveal blockquote, .reveal th, .reveal td, .reveal p { font-family: 'Meiryo UI', 'Source Sans Pro', Helvetica, sans-serif, 'Helvetica Neue', 'Helvetica', 'Arial', 'Hiragino Sans', 'ヒラギノ角ゴシック', YuGothic, 'Yu Gothic'; text-align: left; line-height: 1.6; letter-spacing: normal; text-shadow: none; word-wrap: break-word; color: #444; } .reveal h1, .reveal h2, .reveal h3, .reveal h4, .reveal h5, .reveal h6 {font-weight: bold;} .reveal h1, .reveal h2, .reveal h3 {color: #2980b9;} .reveal th {background: #DDD;} .reveal section img {background:none; border:none; box-shadow:none; max-width: 95%; max-height: 95%;} .reveal blockquote {width: 90%; padding: 0.5vw 3.0vw;} .reveal table {margin: 1.0vw auto;} .reveal code {line-height: 1.2;} .reveal p, .reveal li {padding: 0vw; 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} ``` Drawトレイト実装する**トレイトオブジェクト**(```Box<Draw>```) ```rust= pub struct Screen { pub components: Vec<Box<Draw>>, } ``` ---- ## Screenの実装を考えてみる ```rust= pub trait Draw { fn draw(&self); } pub struct Screen { pub components: Vec<Box<Draw>>, } impl Screen { pub fn run(&self) { for component in self.components.iter() { component.draw(); } } } ``` ↓この方法はあまりよくない。Tの型が1つに制限されてしまう。。。 ```rust= pub struct Screen<T: Draw> { pub components: Vec<T>, } impl<T> Screen<T> where T: Draw { pub fn run(&self) { for component in self.components.iter() { component.draw(); } } } ``` ---- ## トレイトを実装する Button型の実装を考える ```rust= pub struct Button { pub width: u32, pub height: u32, pub label: String, } impl Draw for Button { fn draw(&self) { // code to actually draw a button // 実際にボタンを描画するコード } } ``` ---- ```rust= extern crate gui; use gui::Draw; struct SelectBox { width: u32, height: u32, options: Vec<String>, } impl Draw for SelectBox { fn draw(&self) { // code to actually draw a select box //セレクトボックスを実際に描画するコード } } ``` ---- ## あ ```rust= use gui::{Screen, Button}; fn main() { let screen = Screen { components: vec![ Box::new(SelectBox { width: 75, height: 10, options: vec![ // はい String::from("Yes"), // 多分 String::from("Maybe"), // いいえ String::from("No") ], }), Box::new(Button { width: 50, height: 10, // 了解 label: String::from("OK"), }), ], }; screen.run(); } ``` ---- ## トレイトオブジェクトは、ダイナミックディスパッチを行う >単相化の結果吐かれるコードは、スタティックディスパッチを行い、これは、コンパイル時にコンパイラがどのメソッドを呼び出しているかわかる時のことです。これは、ダイナミックディスパッチとは対照的で、この時、コンパイラは、コンパイル時にどのメソッドを呼び出しているのかわかりません。ダイナミックディスパッチの場合、コンパイラは、どのメソッドを呼び出すか実行時に弾き出すコードを生成します ― コンパイラがコードのインライン化するのを実効速度の向上がしにくくなる。コードの柔軟性とのトレードオフなので、使用時は要検討 ---- ## トレイトオブジェクトには、オブジェクト安全性が必要 ```rust= pub trait Clone { fn clone(&self) -> Self; } ``` ```rust= pub struct Screen { pub components: Vec<Box<Clone>>, } ``` --- ## オブジェクト指向デザインパターンを実装する以下の内容を実装してみましょう。(それっぽいかはさておき。。。) 1. ブログ記事は、空の草稿から始まる。 1. 草稿ができたら、査読が要求される。 1. 記事が承認されたら、公開される。 1. 公開されたブログ記事だけが表示する内容を返すので、未承認の記事は、誤って公開されない。 ---- ## デモコード ```rust= extern crate blog; use blog::Post; fn main() { let mut post = Post::new(); // 今日はお昼にサラダを食べた post.add_text("I ate a salad for lunch today"); assert_eq!("", post.content()); post.request_review(); assert_eq!("", post.content()); post.approve(); assert_eq!("I ate a salad for lunch today", post.content()); } ``` ---- ## Postを定義し、草稿状態で新しいインスタンスを生成する ```rust= pub struct Post { state: Option<Box<State>>, content: String, } impl Post { pub fn new() -> Post { Post { state: Some(Box::new(Draft {})), content: String::new(), } } } trait State {} struct Draft {} impl State for Draft {} ``` ---- ## 記事の内容のテキストを格納する ```rust= pub struct Post { content: String, } impl Post { // --snip-- pub fn add_text(&mut self, text: &str) { self.content.push_str(text); } } ``` ---- ## 草稿の記事の内容は空であることを保証する ```rust= impl Post { // --snip-- pub fn content(&self) -> &str { "" } } ``` ---- ## 記事の査読を要求すると、状態が変化する ```rust= impl Post { // --snip-- pub fn request_review(&mut self) { if let Some(s) = self.state.take() { self.state = Some(s.request_review()) } } } trait State { fn request_review(self: Box<Self>) -> Box<State>; } struct Draft {} impl State for Draft { fn request_review(self: Box<Self>) -> Box<State> { Box::new(PendingReview {}) } } struct PendingReview {} impl State for PendingReview { fn request_review(self: Box<Self>) -> Box<State> { self } ``` ---- ## contentの振る舞いを変化させるapproveメソッドを追加する ```rust= impl Post { // --snip-- pub fn approve(&mut self) { if let Some(s) = self.state.take() { self.state = Some(s.approve()) } } } trait State { fn request_review(self: Box<Self>) -> Box<State>; fn approve(self: Box<Self>) -> Box<State>; } struct Draft {} impl State for Draft { // --snip-- fn approve(self: Box<Self>) -> Box<State> { self } } struct PendingReview {} impl State for PendingReview { // --snip-- fn approve(self: Box<Self>) -> Box<State> { Box::new(Published {}) } } struct Published {} impl State for Published { fn request_review(self: Box<Self>) -> Box<State> { self } fn approve(self: Box<Self>) -> Box<State> { self } } ``` ---- ## contentの振る舞いを変化させるapproveメソッドを追加する ```rust= impl Post { // --snip-- pub fn content(&self) -> &str { self.state.as_ref().unwrap().content(&self) } // --snip-- } ``` ---- ## h2 ```rust= trait State { // --snip-- fn content<'a>(&self, post: &'a Post) -> &'a str { "" } } // --snip-- struct Published {} impl State for Published { // --snip-- fn content<'a>(&self, post: &'a Post) -> &'a str { &post.content } } ``` ---- ## ステートパターンの代償 - 状態が状態間の遷移を実装しているので、状態の一部が密に結合した状態になってしまう - PendingReviewとPublishedの間に、Scheduledのような別の状態を追加したら、代わりにPendingReviewのコードをScheduledに遷移するように変更しなければならない - ロジックの一部を重複させてしまう - 重複を除くためには、 Stateトレイトのrequest_reviewとapproveメソッドにselfを返すデフォルト実装する？ - これ↑はオブジェクト安全性を侵害する ---- ## 状態と振る舞いを型としてコード化する ```rust= fn main() { let mut post = Post::new(); post.add_text("I ate a salad for lunch today"); assert_eq!("", post.content()); } ``` ---- ## 状態と振る舞いを型としてコード化する ```rust= pub struct Post { content: String, } pub struct DraftPost { content: String, } impl Post { pub fn new() -> DraftPost { DraftPost { content: String::new(), } } pub fn content(&self) -> &str { &self.content } } impl DraftPost { pub fn add_text(&mut self, text: &str) { self.content.push_str(text); } } ``` ---- ## 遷移を異なる型への変形として実装する ```rust= impl DraftPost { // --snip-- pub fn request_review(self) -> PendingReviewPost { PendingReviewPost { content: self.content, } } } pub struct PendingReviewPost { content: String, } impl PendingReviewPost { pub fn approve(self) -> Post { Post { content: self.content, } } } ``` ---- ## ブログ記事ワークフローの新しい実装を使うmainの変更 ```rust= extern crate blog; use blog::Post; fn main() { let mut post = Post::new(); post.add_text("I ate a salad for lunch today"); let post = post.request_review(); let post = post.approve(); assert_eq!("I ate a salad for lunch today", post.content()); } ``` --- ## 参考資料 https://doc.rust-jp.rs/book/second-edition/ch17-00-oop.html --- # ご清聴ありがとうございました

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