Deprecated : The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456 オブジェクト指向スクリプト言語Groovy
オブジェクト指向スクリプト言語Groovyの紹介
2004/3/25初稿、2004/7/22公開のため修正加筆
1 イントロダクション
2 本文書の位置づけ
3 ひとめぐり
3.1 世界に対する挨拶
3.2 便利なコレクション
3.3 クロージャと内部イテレータ
4 特徴
4.1 実行に関するもの
4.2 言語機能に関するもの
4.3 ライブラリやフレームワーク
5 欠点
6 適用領域
6.1 テスト駆動開発アプローチ
6.2 ソフトウェアのコンフィグレーション
7 まとめ
7.1 スクリプト言語の隆盛が意味するもの
7.2 究極のEoD
7.3 Rubyについて
7.4 テスト駆動アプローチ
8 インストール方法
9 参考にしたリンク
1. イントロダクション
Groovy はJavaVM上で動作するオブジェクト指向スクリプト言語です。
Groovyの文法はJavaをベースに大幅に簡潔に書けるようにした上、
同様のオブジェクト指向スクリプト言語であるRuby や
C#を含むさまざまな言語の長所や工夫を取り込む形で
意欲的な拡張がなされています。
またGroovyではクラスの定義を含むJavaの全機能・全ライブラリを使うことができます。
このように大変高機能でありながらも、
常識的で整理されたシンタックスとセマンティクスを持ち、たいへん理解しやすいものです。
Groovyスクリプトは(Javaソースを経由せず)バイトコードに直接コンパイルされてJVM上で実行されます。
このようにJavaVMをインフラとして用いることにより、Groovyは多くのプラットフォームやツールや
ライブラリにすでに対応していることになります。活発な開発が行われており、
まだまだ荒削りですがJSR 241 として標準化されようとしており、注目すべき言語であるといえます。
GroovyはJames Strachan氏を中心に活発に開発が行われているオープンソースプロジェクトであり、
BSD/Apacheスタイルのライセンスで配布されています。
2. 本文書の位置づけ
本文書は筆者がドキュメントを眺めた上でとりいそぎ作成したものです。もしお時間があれば
じっくりとGroovyのページ を読むのがよろしいでしょう。
本文書は上のページにある情報の要約と、ちょっと試した上での感想以上のものではありません。
ただ、上のサイトに行って英語を読むのが面倒だという向きには、
本文書にざっと目を通すことは有益でしょう。
本文書を読むにあたっては7章以外についてはJavaの文法と実行に関する基本的な知識があることを
前提としています。7章のまとめ についてはJavaの知識は不要です。
本文書の記述はGroovy beta6の動作を対象にしています。
3. ひとめぐり
ここでは、いくつかのサンプルコードとその実行結果を見ることを通じて簡単にGroovy言語を紹介します。
3.1 世界に対する挨拶
例によってGroovyのHelloWorldを書いてみましょう。
hello.groovy
println "Hello World"
簡単ですね。実行するには以下のようにします。
> groovy hello.groovy
Hello World
この段階でいくつかのことがわかります:
Groovyスクリプトを含むファイルの拡張子には.groovyを使う。
Javaのように明示的なクラス定義は必須ではない(実際には暗黙のクラスが定義される)。
セミコロンは不要(つけても良い)。
メソッド呼び出しに括弧は不要(つけても良い)。
さて、これらの省略をしないで 以下のようにも書くこともできます。
hello2.groovy
public class Hello2 {
public static void main(String[] args) {
java.lang.System.out.println("Hello World");
}
}
これも立派な正しいgroovyのプログラムです。実行結果は以下のとおり。
> groovy hello2.groovy
Hello World
Groovyはさまざまな省略や暗黙変換を導入することで、
プログラムをとにかく楽に簡潔に書けるようにしています。
しかしその根幹にあるのはJavaの実行モデルそのままであり、
JVMであり、オブジェクト指向であり、
そこからいささかもはみ出すものではありません。
なお、以下のようにワンライナーを実行することもできます。(beta6以降)
> groovy -e 'println "Hello World"'
Hello World
3.2 便利なコレクション
Groovyの簡潔性がもっとも発揮されるのはコレクションクラスの取り回しです。
以下のコードをご覧ください。
list.groovy
mylist = [1, 2, 3]
for (i in mylist) { println i }
これを実行すると以下のようになります。
> groovy list.groovy
1
2
3
mylistはjava.util.ArrayListとして初期化されて実行されます。
これと等価なJavaのコードは例えば以下のとおりです。
ListTest.java
import java.util.*;
public class ListTest {
public static void main(String[] arg) {
List mylist = new ArrayList();
mylist.add(new Integer(1));
mylist.add(new Integer(2));
mylist.add(new Integer(3));
for (Iterator it = mylist.iterator(); it.hasNext(); ) {
Integer value = (Integer)it.next();
System.out.println(value.intValue());
}
}
}
ごらんのようにJavaにくらべて記述が非常に簡潔になります。
一説には、等価な機能を実現するためのgroovyとJavaのコーディング量の比率は1:3程度だといわれています。(上は特に差が顕著な例だとは思います。)。
ここで差が生じている理由は以下のとおりです:
GroovyにはArrayListのインスタンス生成・初期化のための構文がある('['と']'で要素をカンマで区切って並べる)が、Javaでは一連のメソッドを呼んで初期化しなければならない。
JavaではArrayListへのint値の格納と取り出しでラッパクラスIntegerとの相互変換を行う必要がある。
Groovyではこの変換は暗黙に行われる(boxing, unboxing変換)。
Iteratorをとりまわす簡潔なfor構文がある。
Groovyでは変数の宣言が不要。
いわゆるスクリプト言語の特徴をもっているということです。
3.3 クロージャと内部イテレータ
JavaにはないGroovyの機能として大きなものにクロージャがあります。
クロージャは実行コードの断片であって、
データと同様に扱えるもの(一級市民オブジェクト)です。
Groovyではクロージャは'{'と'}'でくくることで作り出されます。
a={ println "hello" }
このようにクロージャは変数に代入することができますし、
メソッドの引数に渡したり、
以下のように呼び出したりすることができます。
closure.groovy
a={ println "hello" }
a();
これを実行すると以下のようになります。
> groovy closure.groovy
hello
クロージャは引数を取ることができます。
closure2.groovy
a={| p | println "hello ${p}" }
a("universe");
a("hoge");
ちなみにこのようにPerlやRubyのように文字列中に${と}でくくることで変数pの値を展開することができます。
なお${と}の間には変数だけでなく任意の式が書けます。実行結果は以下のとおり。
> groovy closure2.groovy
hello universe
hello hoge
クロージャはJavaでいう無名内部クラス(annonymous inner class)のようなものです。
クロージャをよく使うのは繰り返し処理の場合です。
前述のlist.groovyの例はクロージャとeachメソッドを使って以下のように書くことができます。
each.groovy
mylist = [1, 2, 3]
mylist.each { println it }
ここで「it」は暗黙の変数でPerlの$_のような存在です。itを使わずに
mylist = [1, 2, 3]
mylist.each {| p | println p }
と書くこともできます。
上をmylist変数を使わずに以下のように書くこともできます。
[1, 2, 3].each {
println it
}
eachはリストの単なるメソッドであり引数としてクロージャをとります。
つまりここではループを制御するfor文のような制御構造は使われていないのです。
ちなみに以下のように
[1,2,3]の代わりに「範囲」を生成する演算子「..」を使うことができます。
(1..3).each {
println it
}
実行結果は以下のとおり。
1
2
3
ピリオド２つの「..」の代わりに３つの「...」を使うこともできます。
(1...3).each {
println it
}
すると結果は
1
2
となります。要するに前者はfor (i=0; i<= 3; i++)のループで後者は
for (i=0; i< 3; i++)だということです。
クロージャは繰り返しのためだけのものではなく、集合に対する処理を抽象化することにも使えます
(GoFのパターンで言うVisitorの役割をはたす)。
この用途として、each以外にany、every, collect, find, findAllなどのメソッドでクロージャが便利につかえます。
例えば以下は整数のリスト[1,2,..100]から偶数だけのリストを取り出すコードです。
findall.groovy
p = (1 .. 100).findAll {|x|
return x % 2 == 0
}
println p;
> groovy findall.groovy
[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58,
60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100]
4. 特徴
以下にGroovyの特徴や気づいた点を列挙します。
4.1 実行に関するもの
スクリプトを直接実行することもgroovycコマンドを使ってbyteコード(.classファイル)にコンパイルすることも可能。
groovycコンパイラはJavaソースコードを中間生成したりすることはなく.classファイルを直接生成する。
対話的シェルがある。(Swing GUIを持ったgroovyConsoleとコマンドラインプログラムであるgroovysh)
ユーザアプリケーションの一部としてGroovy実行系を組み込むことができる。
4.2 言語機能に関するもの
厳密に変数の型宣言を行うスタイルと、RubyやVBのような「変数に型が無い」スタイルを両方使い分けられる。
Groovyではメソッドの呼び出しは動的ディスパッチ(実行時メソッド探索)によって実行される。
Integerとintがほとんど区別無く扱える。
演算子のオーバーロード定義をサポート(C++ほど大々的にではない)。例えばplus()メソッドを定義すると演算子+が使えるようになる。BigDecimalやBigIntegerの計算を自然に扱える。
==の意味はequals()。Javaの==のためには===が用意されている。
比較を表す<==>演算子もある。
NullPointerExceptionがおきないことを保障する参照演算子「->」がある。
Integer i = null;
println i.intValue(); // ここでNullPointerException
println i->intValue(); // こちらでは例外は起きない(nullが表示される)
assertをサポート。このせいか不明だが実行にはJDK1.4(Java 2 SDK 1.4)以降が必要。
引数の省略(デフォルト引数)をサポート。なお、引数のデフォルト値を変えても呼び出し側を再コンパイルする必要はない。
文字列中に変数(や任意の式)が書ける。
println "${i} ${a.b.c + d.e.f}";
改行を含む文字列やヒアドキュメントが書ける。
println "abc
def";
println<<<EOT
this is here document
EOT
switchの拡張。
小数定数はBigDecimalで計算される。
任意のクラスにメソッドを追加する(ようにみせかける)ことが可能。
4.3 ライブラリやフレームワーク
ServletならぬGroovlets というものがある。GSP(Groovy server pages) というのもある。
SQL文を簡単に扱える ようだ。
「Groovy Markup 」というのがあってこれは何かというと、
説明が難しいのですが、ツリー構造データを、Groovyのメソッド呼び出し構文とクロージャを使って組み立てるというものです。
ツリー構造データとは例えばDOMツリーであり、SwingのGUI部品の組み立てであり、あるいはANTのbuild.xmlの内容とかです。
XMLに関して言うとこれはプログラミング言語をしのぐほど複雑化していくXML表現
に対するアンチテーゼです。XMLの表現形式として(可読性低劣で冗長性過剰な)XMLでは
なくプログラミング言語で書いたほうがましだ、ということです。
以下、SwingのGUIをGroovyMarkupを使って組み立てるSwingBuilderのサンプルです。
swing.groovy
builder = new groovy.swing.SwingBuilder()
widget = builder.frame(title:'My Frame') {
panel() {
label(text:"label")
textField(text:"text")
button(text:'OK', actionPerformed:{ println("I've been clicked with event ${it}") })
}
}
widget.size = [100,100]
widget.show()
これを実行すると以下のようなSwingのフレームが表示されます。
これはたとえば、Windowsアプリケーションの開発ではリソース定義言語でGUIの配置などを記述するわけですが、そのような特別なリソース記述言語ではなく、プログラミング言語そのもので書いていく、というようなことです。
Groovy Markupではその際に言語のフル機能（繰り返しや条件判断）を使うことができることがメリットになります。プログラム言語の表現力の拡張という意味で大変に興味深い機能です。
Bean作りをサポートするGroovyBeans(getter, setterの自動生成)。
データ構造の木をたどるXPathのように扱えるGPath(Groovy Path Expression Languate)。
これはようするにGroovyの機能を使えばXPathのようなことができるよ、ということかと。
Javaのクラスライブラリに、Groovyから使うのに便利なようにメソッドを追加している(Groovy JDK )。
5. 欠点
以下にGroovyの悪い点やつかってて感じた首をひねらざるを得ない点などを列挙します。
現行バージョンに対するもので将来的に解決される可能性のあるものももちろん含まれています。(実際、このリストは当初書いたときから、Groovyがbeta4,beta5,beta6と版を重ねるにつれて修正しているのですが、その都度個数や度合いが減少しています)
Perlの<>、Rubyのgetsのような「引数をファイル名の列とみなしてオープン・クローズを繰り返して処理し、引数がなければ標準入力を処理する」という機能が標準では無い。フィルタをちゃっちゃと書けるものではない。
ドキュメントがあまり整備されていない。
エラーメッセージがわかりにくい。
(インタプリタでは例外スタックトレースで構文エラーが出る。
実行時エラーはもっとわかりにくい。どこでエラーが起きてるかは直感と推理力の勝負。)
for (;;)形式のforは今のところない(for (x in xxx)の形式のみ)。将来的には実装されるかも。
実行速度が遅い。
6. 適用領域
以下にGroovyが向いていると思われる適用領域を示します。
6.1 テスト駆動開発アプローチ
Groovyが向いた適用領域としてはテストコードの記述があります。
テストコードはすばやく軽く作る必要があるし、
タイプセーフ性とか多人数開発とかは
あまり関係がありません。Java開発のお供として、
Groovyはテストコード用途に急速に受け入れられるのではないでしょうか。
6.2 ソフトウェアのコンフィグレーション
Groovyの役割はこの側面からはいくつかあって、
GroovyMarkupによってXML記述をGroovyで置き換え、簡潔かつ強力にする(MarkupBuilder)。
DIコンテナ等、コンポーネント構成の起動時の柔軟な再編成を可能にするシステムにおける初期化コードの記述。
初期設定処理をGroovyコードにすることで設定や機能拡張を容易にする。つまりEmacsのEmacs Lispのような役割を果たせるようにする。Javaで書かれたシステムなら、Groovy初期化コードをフックとして引っ掛けておくことで、柔軟なカスタマイズが可能なシステムとなるでしょう。
ただ最後のは諸刃の剣ですね。設定するためだけに言語の習得を強要する、
敷居の高いシステムになりかねません。
7. まとめ
7.1 スクリプト言語の隆盛が意味するもの
オブジェクト指向言語に限っても、厳しい型付けを行う言語と動的な型付けを行う言語では、
それぞれの支持者の間で長い激しい論争が繰り返し行われてきました。
方や、厳密な型は安全なプログラムを作るために重要だといい、
方やそうじゃなくてすばやく動作させてテストを網羅的に
きちんとやるほうがいい、というようなことです。前者の代表はJavaやC++であり、
後者はSmalltalkやSqueak, Python、Ruby流ということになります。
さて、この論争はどういう結果になったでしょうか？
驚くべきことにこれらの相反するアプローチのどうやら両方が正しい、ということを
現実が示しているように思えます。
WebアプリケーションのCoolなサイトは多くはPythonやPHPなどのスクリプト言語で書かれていますし、
企業システムやサーバアプリケーションではJavaの優勢は揺らぎそうにありません。
言語の優劣をその普及度で計ることができないのかもしれませんが、
少なくともどちらかが衰退するということはまったく起きていないのです。
月並みな結論ですが、単一の言語ではだめで
やはり適材適所なのだということです。
そして、GroovyはJavaの厳格な世界に動的アプローチを注入し、
両者の組み合わせで最高の生産性を与えようというものです。
ここで重要なのは、GroovyはPythonユーザやRubyユーザが作ったのではなく、
RubyやPythonのことがうらやましくてしょうがないJava開発者がJavaのためのみに作ったものであるということです。
Groovyの開発者や潜在ユーザからは
「これでRubyを見て悔しい思いをしなくてすむ」
という切実で身勝手な思いが伝わってきます。
この結果、GroovyはJava技術がつち使ってきた既存の言語インフラストラクチャ
(ライブラリ、ツール、開発ノウハウ、コミュニティ)をそのまま受け継いだ上
で最高の生産性を発揮できうるものになっている、といえるでしょう(現在の
実装でそれが実現できているかといわれるとできていないわけですが、可能
性として垣間見させてくれます)。
7.2 究極のEoD
近年、Sunの提唱するEoD(Ease of Development;開発を簡単にしよう)構想に基づき、
さまざまな拡張や提案がJavaの世界でなされてきています。例えば
PHPとJavaを連携 させる
JSR 223 であるとか、
JDK 1.5 "Tiger"でのJava言語仕様自体の一連の拡張 とか、JSP EL とかです。
Groovyはこのような流れに沿うものですが、
これらと比べて最もラジカルで根本的なアプローチに特徴があるように思います。
どのぐらい根本的かというと
いままで営々と構築・蓄積されてきたJava言語というものを構文レベルでいじりまくり、
躊躇無く改良しまくり、否定すらしているんではないかと感じられるほどの勢いです。
しかしこの改革はJava技術の表層である言語構文の側面のみに対するものであって、
GroovyはそのインフラであるJVMの技術を実に有効に活用しています。Javaの
価値とは何なのか、という問いに対してそれは表現ではなく実行モデルであり、
JVMであり、それらが提供するバイナリ互換性であり、プラットフォームニュート
ラル性であり安全性だと、そういうことを提案している言語だといえます。
7.3 Rubyについて
Ruby は好きな言語ですが業務で使用するのはちょっと条件が厳しいというか人を選ぶところがあります。
端的にはいざ開発プロジェクトを始めるときに「Rubyができるひと５人ぐらいそろえてください」
と人材派遣会社に要望を出すわけにはなかなか行かないということです。
その点、GroovyはJavaの知識がほぼそのまま生かせる、ということは利点です。
昔を思い起こせばJavaの登場当初、「C++がわかってればJavaは2日で理解できる」
ということが言われたことがありましたが、
膨大なAPIを除いた言語仕様に関して言えば確かにそんな気がしたものでした。
同じことがGroovyにもいえて、Javaがわかっていれば
(将来日本語ドキュメント等が整備されることを前提に)Groovyは基本的なところはまあ数日でたぶん理解できるでしょう。
Rubyはいい言語ですが良きにつけ悪しきにつけ、
まつもとゆきひろ氏の美学に基づく「個人の言語」なのだと思います。
Groobyは言語設計においては独自の美学を持たず、
「既存言語からの言語機能の良いとこどり」に徹し、
「産業の言語」を目指しているように見えます。
8. インストール方法
本家GroovyのサイトのInstalling Groovy を参照のこと。
難しくないです。JDK1.4以降が必要です。
9. 参考にしたリンク