new feature of groovy2.0 g*workshop

Groovy2.0の新機能

疾きことCompileStaticのごとし

2012/10/26 JGGUG G*Workshop #24 NTTソフトウェア Grails推進室上原潤二

http://www.flickr.com/photos/mrhermit/3214708288/12年10月27日土曜日

http://www.flickr.com/photos/mrhermit/3214708288/sizes/o/in/photostream/

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Slide # JGGUG G*Workshop Copyright(C) 2012 NTT Software Corporation All rights reserved.

自己紹介上原潤二(@uehaj)NTTソフトウェア株式会社Grails推進室JGGUG(日本Grails/Groovyユーザグループ)運営委員書籍執筆: プログラミングGROOVY(技術評論社), Grails徹底入門(翔泳社)ブログ「Grな日々」GroovyServ, LispBuilder, GVM開発者

12年10月27日土曜日


お品書きGroovyの歴史を簡単にGroovy1.8の新機能(おさらい)Groovy2.0の新機能静的Groovyindy対応ライブラリ強化モジュール化

まとめGroovy 3.X



Groovyの歴史を簡単に

4

年リリーストピックス2003 Groovy 開発開始2004 Groovy 1.0-jsr-01 JSR 2412007 Groovy 1.02007 Groovy 1.5(=1.1) Java5対応2009 Groovy 1.6 AST変換導入2009 Groovy 1.72011 Groovy 1.82012 Groovy 2.0(=1.9) Java SE 7対応



AST変換強化

ライブラリ強化

Java SE 7対応

静的Grovy

Groovy 2.0の新機能その他



AST変換強化


Java SE 7対応

静的Grovy


静的型チェック静的コンパイル



AST変換強化


Java SE 7対応

静的Grovy


NotYetImplemented

TypeChecked, CompileStatic




AST変換強化


Java SE 7対応

静的Grovy


NotYetImplemented


モジュール化




AST変換強化


Java SE 7対応

静的Grovy


NotYetImplemented


モジュール化


5

Project Coin対応

indy対応

二進リテラル

マルチキャッチ

リテラル中の下線



AST変換強化


Java SE 7対応

静的Grovy


NotYetImplemented


モジュール化


5

Project Coin対応

indy対応

二進リテラル

マルチキャッチ

リテラル中の下線Collection.inject()

Matcher.matchesPartially()

takeWhile/dropWhileCalendar.next/PreviouswithDefault/withEagar…



AST変換群SinceGroovy 2.0NotYetImplementedTypeCheckedCompileStatic

6

Since Groovy 1.7 Grabpower assert

SinceGroovy 1.8ListenerList AutoCloneAutoExternalizeCanonicalEqualsAndHashCodeFieldIndexedPropertyInheritConstructorsSynchronizedConditionalInterrupt ThreadInterruptTimedInterruptToStringTupleConstructorWithReadLock / WithWriteLockCommons / Log / Log4j / Slf4j

Since Groovy 1.6

BindableVetoableCategoryDelegateImmutableLazyMixinNewifySingletonPackageScope

2.0新機能


静的Groovyhttp://www.flickr.com/photos/kaeru/501750/


http://www.flickr.com/photos/kaeru/501750/

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静的型チェック/静的コンパイル@TypeChecked: 静的型チェック➡型を確定することでわかるエラーをコンパイル時にチェック

@CompileStatic: 静的コンパイル➡静的型チェックに加え、型が静的に定まっていることを前提としたコードが生成➡目的は性能向上AST変換アノテーションとして実装されている

これらのアノテーションをクラスやメソッドに指定すると、その範囲のメソッド内のコードが対象となる

8

2.0新機能

この2者を総称したものがGroovy2.0での「静的Groovy」



「静的Groovy」で何がどう変わるの?

変数・メソッド引数等に型宣言が必要となる(その結果キャスト等が必要になる場合がある)要はjavaといっしょだyo!!!ただし型推論により型宣言は省略できる場合がある

型推論対象：クロージャから参照されていないローカル変数やメソッド引数

型推論対象外(明示的型指定が必要)：フィールドやバインディング変数クロージャ引数(itなど) クロージャから参照されているローカル変数やメソッド引数

9

変数への代入/初期化の右辺等により型を決める

他スレッドによる変数の値変更をコンパイラが把握できないため12年10月27日土曜日


静的型チェックにより検出されるエラー例

10

import groovy.transform.TypeChecked

@TypeCheckedint foo(String s) { int i = s // [Static type checking] -‐ Cannot assign value of type java.lang.String to variable of type int String result = s.toUppperCase() // [Static type checking] -‐ Cannot find matching method java.lang.String#toUppperCase(). Please check if the declared type is right and if the method exists. return result // [Static type checking] -‐ Cannot return value of type java.lang.String on method returning type int}

型が違う!

そんなメソッド無い!

型が違う!



GGTS 3.0.0から利用



フローセンシティブタイピング

12

def a = -3

a.abs()a.toUpperCase()

a = "ABC"



aはint型と見なされる



12

def a = -3


a = "ABC"



aはString型と見なされる




12

def a = -3


a = "ABC"







12

def a = -3


a = "ABC"


[Static type checking] - Cannot find matching method java.lang.Integer#toUpperCase()






12

def a = -3


a = "ABC"


[Static type checking] - Cannot find matching method java.lang.Integer#toUpperCase()

[Static type checking] - Cannot find matching method java.lang.String#abs()



静的コンパイル String foo(String s) { s.toUpperCase() }

@CompileStatic String bar(String s) { s.toUpperCase() }





public String foo(String s){ CallSite acallsite[] = $getCallSiteArray(); return (String)ScriptBytecodeAdapter.castToType(acallsite[0].call(s), java/lang/String);}





public String foo(String s){ CallSite acallsite[] = $getCallSiteArray(); return (String)ScriptBytecodeAdapter.castToType(acallsite[0].call(s), java/lang/String);}

public String bar(String s){ return s.toUpperCase();}



ベンチマーク(CompileStatic)

14

https://github.com/alextkachman/fib-benchmark をベースに計測。グラフはJavaを1としたときの実行時間の比率(大きいほど速い)。

0.0##

0.2##

0.4##

0.6##

0.8##

1.0##

1.2##

[Binary#Trees]#

[Fannkuch]#

[Fasta]#

[Fib(sta<c#ternary)]#

[Fib(sta<c#if)]#

[Fib(instance#ternary)]#

[Fib(instance#if)]#

[Quicksort]#

[SpectralNorm]#

[ThreadRing]#

Groovy#1.8.2#

Groovy#2.0.1#

Groovy#2.0.1#CompileSta<c#

Java#SE#1.7.0u6#

CompileStatic


https://github.com/alextkachman/fib-benchmark

https://github.com/alextkachman/fib-benchmark


静的型のメリット・デメリット静的型のメリット:1.静的型情報に基づいた最適化による性能向上➡静的コンパイル

2.コンパイル時型チェックによる信頼性向上➡静的型チェック

3.作業効率向上(IDEによる入力補完機能、タイプミス早期検出）➡静的型チェック

4.ドキュメンテーションとしての型情報による保守性向上➡オプショナルタイピング(既存機能)

デメリット: 面倒臭い・字数が増える・多態コード・動的機能(EMC,Builderやマルチメソッドなど)が利用できない

15

総合的にいって、本当に向上するかは議論の余地がある



@CompileStatic適用の実際既存のGroovyコードを静的コンパイルするために必要なのは、@CompileStaticをつけて回るだけの簡単な作業・・・

静的コンパイルを通すための修正(例)：型宣言を省略していたところを補う(def, 引数, it

を型指定して宣言)／Closure#call()の返り値はキャストする／nullを適宜キャストする／引数の動的型に基いたメソッド選択(マルチメソッド)を使用していた場合、静的に型が確定しているならキャストで。していなければ、Java的にダブルディスパッチで実装しなおす／ダックタイピングは複数メソッドに展開するかinterfaceを導入

➡規模が大きいと書き換えは相当面倒以下は対応不可EMC、カテゴリ、invokeMethod()などによる動的メソッド追加(結果としてのBuilder周り)メソッド引数でのSpread/Spread map operator (*)の使用アクセス修飾(private,protected,package private)が効いてアクセス不可

➡@CompileStatic(TypeCheckingMode.SKIP)で逃げる16

ではない!(少なくともGroovy 2.0.0では。)



CompileStaticとアクセス修飾静的コンパイルで生成されるコードはJavaのアクセス修飾子による制限に支配される他クラスのprivateメソッドは呼べない(Javaでは当たり前)ただし、Groovyで定義した(GroovyObjectを継承した)クラスに対して、フィールドに関してはブリッジメソッド経由でアクセス可

17

class Target { private int field private void method(){}}

@groovy.transform.CompileStaticclass StaticCompiledClass { void foo(Target t) { t.method() // Cannot call private method Target#method "ABC".value[0] = "x" // [STC] -‐ Access to java.lang.String#value is forbidden t.field = 3 // OK }}

ちなみに@TypeCheckedではエラーにならないのが仕様らしいが(GROOVY-5677)


https://jira.codehaus.org/browse/GROOVY-5677

https://jira.codehaus.org/browse/GROOVY-5677


余談:Grails 2.2での状況Grails 2.2ではGroovy 2.Xが採用される予定Grailsの最新ソースを「CompileStatic」でgrepしてみる

18

% grep -‐r CompileStatic ../grails-‐bootstrap/src/main/groovy/grails/util/BuildSettings.groovy:import groovy.transform.CompileStatic./grails-‐bootstrap/src/main/groovy/grails/util/BuildSettings.groovy: @CompileStatic./grails-‐bootstrap/src/main/groovy/grails/util/BuildSettings.groovy: @CompileStatic./grails-‐bootstrap/src/main/groovy/grails/util/BuildSettings.groovy: @CompileStatic./grails-‐bootstrap/src/main/groovy/grails/util/BuildSettings.groovy: @CompileStatic./grails-‐bootstrap/src/main/groovy/grails/util/BuildSettings.groovy: @CompileStatic :% grep -‐r CompileStatic . | wc 124 247 13863



Groovy++と静的Groovy

19

Groovy++2009～2011(開発完)

@TypeChecked静的型チェック

@CompileStatic静的コンパイル

2011～

コードベースの継続性はない

Groovy 2.0

@Typedアノテーションによる静的Groovy

mixedモードコンパイル、末尾再帰最適化、traits..などの先進的な機能対応物は今のところ

無し



ベンチマーク(vs. Groovy++)

20

0.0##

0.2##

0.4##

0.6##

0.8##

1.0##

1.2##

[Binary#Trees]#

[Fannkuch]#

[Fasta]#


[Fib(sta<c#if)]#


[Fib(instance#if)]#

[Quicksort]#

[SpectralNorm]#

[ThreadRing]#

Groovy#1.8.2#

Groovy#2.0.1#


Java#SE#1.7.0u6#

Groovy#2.0.1#indy#

Groovy++0.9.0/1.8.2#

Grroovy++


indy対応http://www.flickr.com/photos/tdar/6330565982/


http://www.flickr.com/photos/tdar/6330565982/sizes/l/in/photostream/

http://www.flickr.com/photos/tdar/6330565982/sizes/l/in/photostream/


indyとその利用方法

groovy/groovycコマンドから使う<GROOVY_HOME>/lib,embeddeable/配下の、-indy接尾辞のついたjarファイルを-indyなしにリネームgroovyコマンド、もしくはgroovycコマンドで--indyを指定

gradle(1.1以降)から使う

22

dependencies { groovy group: 'org.codehaus.groovy', name: 'groovy-‐all', version:'2.0.1', classifier:'indy'}compileGroovy { groovyOptions.optimizationOptions.indy=true}

indy…Java VM上での動的言語実行の効率化を目的とした機能拡張(JSR292)の通称。Java SE 7(JDK)から利用可

2.0新機能



ベンチマーク(indy)

23

0.0##

0.2##

0.4##

0.6##

0.8##

1.0##

1.2##

[Binary#Trees]#

[Fannkuch]#

[Fasta]#


[Fib(sta<c#if)]#


[Fib(instance#if)]#

[Quicksort]#

[SpectralNorm]#

[ThreadRing]#

Groovy#1.8.2#

Groovy#2.0.1#


Java#SE#1.7.0u6#

Groovy#2.0.1#indy#

Groovy 2.0.1 -indy



http://www.flickr.com/photos/aloudnoise/5133172272/12年10月27日土曜日

http://www.flickr.com/photos/aloudnoise/5133172272/

http://www.flickr.com/photos/aloudnoise/5133172272/


injectのおさらい

25

[e1,e2,e3,e4,e5].inject(ini){acc,val-‐>式} → <結果>

assert [1,2,3,4,5].inject(0){a,b -‐> a+b} == 1512年10月27日土曜日



25


ini e1, e2, e3, e4, e5 ][




25

{acc,val-‐>式}


ini e1, e2, e3, e4, e5 ][




25

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}


ini e1, e2, e3, e4, e5 ][




25

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}


ini e1, e2, e3, e4, e5 ][




25

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}


ini e1, e2, e3, e4, e5 ][




25

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}


ini e1, e2, e3, e4, e5 ][




25

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式} → <結果>


ini e1, e2, e3, e4, e5 ][



初期値無しinject

26

e1

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式}

{acc,val-‐>式} → <結果>

[e1,e2,e3,e4,e5].inject{acc,val-‐>式} → <結果>

e2, e3, e4, e5 ][

2.0新機能

assert [1,2,3,4,5].inject{a,b -‐> a+b} == 1512年10月27日土曜日


Matcher#matchesPartially()

27

(x=~p).matchesPartially()の結果

➡インタラクティブなバリデーションなどに使用可能

assert ("1" =~ /\d\d\d/).matchesPartially()assert ("12" =~ /\d\d\d/).matchesPartially()assert ("123" =~ /\d\d\d/).matchesPartially()assert !("12a" =~ /\d\d\d/).matchesPartially()assert !("1234" =~ /\d\d\d/).matchesPartially()

true …文字列xの末尾になんらかの文字列を追加したものは、パターンpにマッチする可能性がある

false …文字列xの末尾にどんな文字列を追加しても、パターンpにマッチすることは有り得ない

2.0新機能



(List,CharSequence,Map,T[]).takeWhile{}

28

[e1,e2,e3,e4,e5].takeWhile{it-‐>式} → <結果>

リストの要素を順にたどり、クロージャを適用した結果が真である要素のみからなる先頭部分を返す。

assert [1,2,3,4,3].takeWhile{it<=3} == [1,2,3]

[ ]

][

2.0新機能




28




[ ]

][

e1,

e1,

{it-‐>式}がtrue

2.0新機能




28




[ ]

][

e1,

e1,

{it-‐>式}がtrue

e2,

e2,

{it-‐>式}がtrue

2.0新機能




28




[ ]

][

e1,

e1,

{it-‐>式}がtrue

e2,

e2,

{it-‐>式}がtrue

e3,

{it-‐>式}がtrue

e3

2.0新機能




28




[ ]

][

e1,

e1,

{it-‐>式}がtrue

e2,

e2,

{it-‐>式}がtrue

e4,

{it-‐>式}がfalse

e3,

{it-‐>式}がtrue

e3

2.0新機能




28




e5

{it-‐>式}がtrue

[ ]

][

e1,

e1,

{it-‐>式}がtrue

e2,

e2,

{it-‐>式}がtrue

e4,


e3,

{it-‐>式}がtrue

e3

2.0新機能



(List,CharSequence,Map,T[]).dropWhile{}

29

[e1,e2,e3,e4,e5].dropWhile{it-‐>式} → <結果>

リストの要素を順にたどり、クロージャを適用した結果が偽である初めての要素以降を返す。

assert [1,2,3,4,3].dropWhile{it<=3} == [4,5]

[ ]

][

2.0新機能




29




[ ]

][

e1,

{it-‐>式}がtrue

2.0新機能




29




[ ]

][

e1,

{it-‐>式}がtrue

e2,

{it-‐>式}がtrue

2.0新機能




29




[ ]

][

e1,

{it-‐>式}がtrue

e2,

{it-‐>式}がtrue

e3,

{it-‐>式}がtrue

2.0新機能




29




[ ]

][

e1,

{it-‐>式}がtrue

e2,

{it-‐>式}がtrue

e3,

{it-‐>式}がtrue

e4,


e4,

2.0新機能




29




[ ]

][

e1,

{it-‐>式}がtrue

e2,

{it-‐>式}がtrue

e3,

{it-‐>式}がtrue

e4,


e4,

e5

{it-‐>式}がtrue

e5

2.0新機能


モジュール化http://www.flickr.com/photos/aplumb/3890003295/


http://www.flickr.com/photos/aplumb/3890003295/

http://www.flickr.com/photos/aplumb/3890003295/


モジュール化(1)

groovy-1.8.2.jar…5,529,556バイトgroovy-2.0.1.jar…3,270,730バイト➡切り出されたもの: groovy-ant, groovy-bsf, groovy-console, groovy-docgenerator,

groovy-groovydoc, groovy-groovysh, groovy-jmx, groovy-json, groovy-jsr223, groovy-servlet, groovy-sql, groovy-swing, groovy-templates, groovy-test, groovy-testng, groovy-xml

利用者(Groovyプログラマ)にはあまり影響ないmaven pomモジュールとしても分割されている依存性がきっちり定義されている

31

groovy-X.X.X.jarを「拡張モジュール」の集合として再構成

2.0新機能

しゅりんく!



モジュール化(2)拡張モジュールは「カスタム拡張メソッド」を提供できるGDKメソッドのように既存クラスにメソッドを追加するカテゴリとは異なり、静的Groovy配下で利用可能

@Grabで取り込んだ場合でもカスタム拡張メソッドは有効。

拡張モジュールは誰でも作れ、実体は以下のような内容の「org.codehaus.groovy.runtime.ExtensionModule」ファイルをMETA-INF/services directoryに含めたJarファイル

32

moduleName=groovy-‐streammoduleVersion=0.5.1extensionClasses=groovy.stream.StreamExtensionstaticExtensionClasses=


Slide # JGGUG G*Workshop Copyright(C) 2012 NTT Software Corporation All rights reserved.33

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


http://www.flickr.com/photos/limonada/214375219/

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Groovyの今後(1)Groovy 2.1遅くとも2012年中invokedynamicバイトコード命令サポートを完成させるDelegateTo(DSLに対する静的型サポート)言語レベルの改良も継続的に行っている

Groovy 3.02013年

GEP11 - Groovy 3 semantics and new MOPとして検討invokedynamicを前提としたMOP(Groovyの動的コア)の全面見直し

invokedynamicサポートから最大の利点を得るGroovy自体をもっとGroovy自身で書き直す


http://d.hatena.ne.jp/keyword/%A5%D0%A5%A4%A5%C8%A5%B3%A1%BC%A5%C9

http://d.hatena.ne.jp/keyword/%A5%D0%A5%A4%A5%C8%A5%B3%A1%BC%A5%C9

http://docs.codehaus.org/display/GroovyJSR/GEP+11+-+Groovy+3+semantics+and+new+MOP



まとめ静的Groovyは2.0の目玉ではあるものの、誰もが使わなければならないものでもない実開発への適用はもうちょっと待った方が良いかもGrailsでの採用を経て鍛錬されることを期待indy対応はまだまだですね今後は、非標準拡張モジュールによるエコシステム成長(プラグイン化)が期待される



参考URL・商標http://www.slideshare.net/glaforge/groovy-20-devoxx-france-2012http://www.infoq.com/jp/articles/new-groovy-20http://www.jroller.com/melix/entry/groovy_2_0_from_anhttp://docs.codehaus.org/display/GROOVY/Creating+an+extension+modulehttp://d.hatena.ne.jp/ksky/20100513/p1http://docs.codehaus.org/display/GroovyJSR/GEP+11+-+Groovy+3+semantics+and+new+MOPhttp://glaforge.appspot.com/article/minor-new-features-of-groovy-2-0http://glaforge.appspot.com/article/incomplete-string-regex-matchinghttp://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/jvms7.pdfhttp://melix.github.com/talks/s2gx-typechecking/slides.htmlhttp://m.infoworld.com/d/application-development/groovy-the-roadmap-the-popular-jvm-language-202990?page=0,1OracleとJavaは、Oracle Corporation 及びその子会社、関連会社の米国及びその他の国における登録商標です。文中の社名、商品名等は各社の商標または登録商標である場合があります。記載されているロゴ、システム名、製品名は各社及び商標権者の登録商標あるいは商標です


http://www.slideshare.net/glaforge/groovy-20-devoxx-france-2012

http://www.slideshare.net/glaforge/groovy-20-devoxx-france-2012

http://www.infoq.com/jp/articles/new-groovy-20

http://www.infoq.com/jp/articles/new-groovy-20

http://www.jroller.com/melix/entry/groovy_2_0_from_an

http://www.jroller.com/melix/entry/groovy_2_0_from_an

http://docs.codehaus.org/display/GROOVY/Creating+an+extension+module

http://docs.codehaus.org/display/GROOVY/Creating+an+extension+module

http://d.hatena.ne.jp/ksky/20100513/p1

http://d.hatena.ne.jp/ksky/20100513/p1







http://glaforge.appspot.com/article/incomplete-string-regex-matching

http://glaforge.appspot.com/article/incomplete-string-regex-matching

http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/jvms7.pdf

http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/jvms7.pdf

http://melix.github.com/talks/s2gx-typechecking/slides.html#slide-12






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