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JJUG ナイトセミナー 「Reactive Streams特集」の感想

勉強会

6/24 に開催された 【東京】JJUG ナイトセミナー 「Reactive Streams特集」 に参加してきました。これはその感想エントリになります。
ここ最近は勉強会に参加しても、それについてのエントリを書くのをサボってましたが (^^;; 、今回の勉強会は自分にとって非常に考えるところが多かった内容でしたので、ちょっと思ったところをだらだらっと並べてみました。

勉強会について

勉強会の内容は 2 部構成になっていました。前半は岡本雄太 (id:okapies) さんによる「Reactive Streams 入門」で、Reactive Streams について、似た言葉である Reactive Programming や Reactive Manifesto と併せて、それぞれの概念の違い、関わりについて分かり易く説明してもらいました。

https://speakerdeck.com/okapies/reactive-streams-ru-men-number-jjug

またこの発表内容について、岡本さん自身が素晴らしいフォローアップエントリを書いてくださっています。 okapies.hateblo.jp

後半はよしだ (@) さんによる「Reactive Streamsを使ってみよう」で、こちらは RxJava を題材に実際のコード例について解説するという内容でした。

http://www.grimrose.org/jjug-2015-reactive-streams/#!index.md

よしださんも自身の発表内容についてのフォローアップエントリをあげています。 http://www.grimrose.org/blog/2015/06/jjug-2015-reactive-streams/www.grimrose.org

勉強会の感想

今、ソフトウェア開発の世界では「Reactive なんちゃら」という言葉がすごく流行っている印象があります。
私が主に目にしていたのは、当日岡本さんが発表していたところの "Reactvie Programming" であったわけですが、次に示すような、一見交わらない世界でそれぞれブームになっている印象があってとても興味深いなと思っていたところでした。

  • GUI 開発の世界
    • 特にデスクトップアプリ、スマートフォンアプリ、Web の SPA のようなリッチクライアントの実装
  • 大規模分散並列処理の世界

そんなところで Typesafe 社らが中心になって、 Reactive Manifesto なる宣言をどーん、と出してきたりして、「あれ、これって流行りの Reactive Programming の話と関係するの?」「でもその割にはターゲットとしているところが違うような...」「ていうか何このメンツ?」と正直混乱していたところでした。

岡本さんは「Reactive なんちゃら」なキーワードとして次の 3 つについて、それぞれの違いについて次のようにとても分かり易く説明してくれました。

  • Reactive Programming は「プログラミングモデル」
  • Reactive Manifesto は「アーキテクチャ
  • Reactive Streams は「ランタイム」

Reactive Programming について

Reactive Programming はデータフローの仕組みを構築するために、関数を DAG としてつなぎ合わせる形で記述し、データの伝搬はランタイムに任せるというプログラミングスタイルです。データの変更を自動的に伝搬させることができる、非同期化、並列化しやすいというメリットがあります。

少し違うところがありますが、このプログラミングスタイル、GUI の世界では「データバインディング」という形でかなり馴染みのある概念だったと思います。
例えば、岡本さんの発表で紹介されたサンプルの式を JavaFXバインディングを使って表現してみると、次のように記述することができます。

   @FXML
   Label answer;
   @FXML
   Spinner<Integer> valueA;
   @FXML
   Spinner<Integer> valueB;

   private void bind() {
       IntegerProperty a = new SimpleIntegerProperty(0);
       a.bind(valueA.valueProperty());
       IntegerBinding a1 = a.add(1); // a1 = a + 1
       IntegerProperty b = new SimpleIntegerProperty(0);
       b.bind(valueB.valueProperty());
       IntegerBinding b1 = b.add(-1).multiply(2); // b1 = (b - 1) * 2
       answer.textProperty().bind(a1.add(b1).asString()); // a1 + b1
   } 

これを動作させると次のように動きます。

全体のコードは Gist にアップしておきました。
https://gist.github.com/aoetk/9c74ee1bb17afb304bff

このように GUI の世界ではこのプログラミングスタイルがかなり前から浸透していましたが、同じようなプログラミングスタイルをもっと他の場所でも使えないか?ということで .NET の世界で Reactive Extensions が登場し、一気に Reactive Programming が流行りだした、というのが私の認識です。
ただ、データバインディングはアプリケーションが扱っているデータの変化に着目していますが、Reactive Programming を GUI に適用する場合はイベントのストリームに着目しているという違いがあるかなと私は考えています。
ちなみに JavaFX の世界でも、イベントストリームに対して Reactive Programming を行うための ReactFX が登場しているようで、機会があれば自分で作るアプリケーションにも使ってみたいな、と思っています。

Reactive Manifesto について

Reactive Manifesto については今回の説明を聞いて、「ああ、これは REST のような、アーキテクチャ原則についてまとめたものだったんだあ」とやっと腑に落ちました。
Reactive Manifesto の中では、昨今見られる大規模システムに共通してみられる設計を備えたシステムを Reactive Systems と名付けています。それらには即応性、弾力性、耐障害性、メッセージ駆動といった特徴を備えているとのことです。
具体例が特に挙げておられず、マーケティング色の濃い文書であるとの説明がありましたが *1 、Microservices というスタイルのアーキテクチャが評価されてきていたり、TwitterFacebook では大量のメッセージを捌くために、非同期でメッセージ駆動ベースのアーキテクチャを構築していますし、昨今のシステム開発においてこのようなアーキテクチャスタイルが求められるようになってきているもの確かだな、と思いました。
成功したパターンから原則を見出しているところも REST と似ていますね。あれも WWW が何故成功したのか?を出発点として出てきたものなので。

Reactive Streams について

で、本題の Reactive Streams ですが、これは Java における Non-Blocking かつ Back Pressure 付きの非同期ストリーム処理を標準化するためのものであるとの説明でした。何と Java9 での標準化を目指しているとのことで、これは驚きました。 *2
非同期ストリーム処理版 JDBC のようなものですが、JDBC とは比較にならないほど対象が広くふわふわとしてるなあと正直思いました。(^^;;

今のところ API 自体はインターフェースが 4 つあるだけのとてもシンプルなものです。まあこれだけ広い対象から最大公約数的に抽出するとこうなっちゃいますかね。
一般的な Publish-Subscribe パターンに加えて、Subscriber 側の処理能力を超えないように、Subscriber 側が Subscription という形で要求を示す (これを Back Pressure と呼ぶそうです) というアーキテクチャになっています。

シンプルではありますが、API を標準化することのメリットは小さくないと思います。今回のよしださんの発表では RxJava と Akka Streams をつなげるサンプルがありましたが、このように異なる世界を同じプログラミングスタイルでつなげられるのは大きいと思いました。

まとめ

だらだらと書き連ねてきましたが、Reactive Programming はプログラミングスタイルに、Reactive Systems はアーキテクチャスタイルについて言及したもので直接的にはつながるものではない (ただし、後者は思想的には前者の影響を受けている) 。Reactive Streams は Reactive Systems のようなシステムを構築する上での道具立てを、Reactive Programming なスタイルで可能にすることを目指したものというのが自分の理解です。
今まで断片的にしか目にしていなかった情報がかなりつながったので、参加してとても良かったと思いました。
素晴らしい発表をしてくださった岡本さん、よしださん、そしてこのような場を設けてくださった JJUG 幹事の皆さん、ありがとうございました。

*1:確かに Typesafe 社の Typesafe Reactive Platform を売り込むものなんだろうなという感じがします

*2:java.util.concurrent パッケージに入れようとしているようです