セミコロンレスJava EEでTODOリストアプリケーション #semicolonlessjava

これは セミコロンレスJava Advent Calendar の13日目です。

今回はセミコロンレスJava EEを使って簡単なTODOリストアプリケーションを作ってみました。

ソースコードは https://github.com/backpaper0/semicolonless-javaee-todolist-sample です。

使っているJava EEな技術は、

  • JAX-RS
  • JPA
  • Java API for JSON Processing
  • CDI/JTA

です。

このうちCDIとJTAはアノテーションを利用しただけなので特に解説の余地はありません。

Java API for JSON Processingもリソースクラスの引数にJsonObjectを利用したってだけなので解説するほどのものじゃないですね。

というわけで、JAX-RSとJPAの利用箇所について解説します。 なお分かりやすさのためここではセミコロンを書いて良い普通のJava言語でコード例を記載します。

セミコロンレスJAX-RS

JAX-RSのリソースメソッドはレスポンスにエンティティボディを含むものであれば通常は次のようなコードになります。

@GET
@Produces("text/plain")
public String hello(@QueryParam("name") String name) {
    return "Hello, " + name + "!";
}

しかし return しようとするとセミコロンを書かざるを得ないのでこのコードは使えません。 セミコロンレスJavaでは(一部の特殊な状況を除いて) return するメソッドを実装できません。

そこで考えたのが @SuspendedAsyncResponse を利用する方法です。

@SuspendedAsyncResponse はクライアントとの接続をsuspendしておき、 AsyncResponse.resume に値を渡すことでresumeするためのものですが、 これらを利用することで次のようなコードになりました。

@GET
@Produces("text/plain")
public void hello(@QueryParam("name") String name,
                  @Suspended AsyncResponse response) {
    if (response.resume("Hello, " + name + "!")) {
    }
}

AsyncResponse.resumeboolean を返すのでif文に押し込みやすいですね。

これでエンティティボディを返すリソースメソッドを定義できました。

セミコロンレスJPA

次にJPAです。

のっけからアレですが、セミコロンレスJPAではフィールドもgetterも定義できないのでエンティティクラスを作れません。 (JPA詳しくないので、もし作れる方法があれば教えてください)

なのでネイティブクエリを使いまくるという、それJDBCでええやんけ、的な感じのコードになっております。

それはともかく、 EntityManager を取ってきましょう。 普通は次のコードのようにフィールドインジェクションすると思います。

@PersistenceContext(unitName = "SampleUnit")
private EntityManager em;

でも前述の通りセミコロンレスJavaではフィールドが定義できません。

なのでJNDI lookupしましょう。 JSR 338 JPA 2.1仕様の「7.2.1 Obtaining an Entity Manager in the Java EE Environment」を読むと、 アノテーションでJNDI名を定義してlookupできるっぽいのでこれを利用しました。

@PersistenceContext(name = "SampleEM", unitName = "SampleUnit")
public class SampleResource {

    public void resourceMethod() throws NamingException {
        EntityManager em = InitialContext.doLookup("java:comp/env/SampleEM");
    }
}

この例だと変数 em に代入していますが、セミコロンレスJavaでは変数宣言も出来ません。 なので次のように Stream を使うのが良いです。

if (Stream.of((EntityManager) InitialContext
                  .doLookup("java:comp/env/SampleEM"))
                  .peek(em -> { /* emを使った処理 */ })
                  .count() > 0) {}

あとは EntityManager.createNativeQuery でSQLを発行すればOKです。

まとめ

セミコロンレスJava EEで実用的なアプリケーションも作れる!(作らない)

セミコロンなどレスJavaでFizzBuzz #semicolonlessjava

これは セミコロンレスJava Advent Calendar の9日目です。

セミコロンレスJava 8でFizzBuzz

セミコロンレスJava 8でFizzBuzzを書いてみましょう。

public class SemicolonlessFizzBuzz {

    public static void main(String[] args) {
        if (java.util.stream.Stream
                .of(java.util.stream.IntStream.rangeClosed(1, 100)
                .mapToObj(i -> i % 15 == 0 ? "FizzBuzz"
                             : i %  3 == 0 ? "Fizz"
                             : i %  5 == 0 ? "Buzz"
                             : String.valueOf(i))
                .collect(java.util.stream.Collectors.joining(" ")))
                .peek(fizzbuzz -> System.out.println(fizzbuzz))
                .count() > 0) {}
    }
}

Stream APIとラムダ式のおかげでかなり簡単に書けました。

可変長引数

よく見ると []main メソッドの引数で1回ずつしか使っていません。 可変長引数にすると消せますね。

public class SemicolonlessFizzBuzz {

    public static void main(String... args) {
        if (java.util.stream.Stream
                .of(java.util.stream.IntStream.rangeClosed(1, 100)
                .mapToObj(i -> i % 15 == 0 ? "FizzBuzz"
                             : i %  3 == 0 ? "Fizz"
                             : i %  5 == 0 ? "Buzz"
                             : String.valueOf(i))
                .collect(java.util.stream.Collectors.joining(" ")))
                .peek(fizzbuzz -> System.out.println(fizzbuzz))
                .count() > 0) {}
    }
}

条件演算子とOptional

セミコロンレスJava 8では Optional が使えます。 Optional.getOrElse を使えば条件演算子の代替になります。

例えば次のコードは、

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava
int i = ...
String s = i % 2 == 0 ? "yes" : "no";

こう書けます。

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava
int i = ...
String s = Optional.of(i).filter(a -> a % 2 == 0).map(a -> "yes").orElseGet(() -> "no");

:? を消せました。

public class SemicolonlessFizzBuzz {

    public static void main(String... args) {
        if (java.util.stream.Stream
                .of(java.util.stream.IntStream.rangeClosed(1, 100)
                .mapToObj(i -> java.util.Optional.of(i))
                .map(i -> i.filter(a -> a % 15 == 0).map(a -> "FizzBuzz")
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a %  3 == 0).map(a -> "Fizz")
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a %  5 == 0).map(a -> "Buzz")
         .orElseGet(() -> i.get().toString()))))
                .collect(java.util.stream.Collectors.joining(" ")))
                .peek(fizzbuzz -> System.out.println(fizzbuzz))
                .count() > 0) {}
    }
}

数値演算とBigInteger

intBigInteger にすると演算がメソッド呼び出しになります。

例えば次のコードは、

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava
int i = ...
boolean b = i % 2 == 0;

こう書けます。

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava
BigInteger i = ...
boolean b = i.mod(new BigInteger("2")).equals(BigInteger.ZERO);

%= を消せました。

public class SemicolonlessFizzBuzz {

    public static void main(String... args) {
        if (java.util.stream.Stream
                .of(java.util.stream.IntStream.rangeClosed(1, 100)
                .mapToObj(i -> java.util.Optional.of(
                        new java.math.BigInteger(String.valueOf(i))))
                .map(i -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger("15"))
                        .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> "FizzBuzz")
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger("3"))
                        .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> "Fizz")
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger("5"))
                        .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> "Buzz")
         .orElseGet(() -> i.get().toString()))))
                .collect(java.util.stream.Collectors.joining(" ")))
                .peek(fizzbuzz -> System.out.println(fizzbuzz))
                .count() > 0) {}
    }
}

文字列リテラルとStringBuilder

文字列リテラルもなくしてしまいましょう。 StringBuilderchar を足し込んでやれば文字列は構築できます。

ただし char リテラルを使うと ' を入れ混んじゃうので、 int をキャストしましょう。

例えば次のコードは、

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava
String s = "hello";

こう書けます。

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava
String s = new StringBuilder().append((char) 0x68)
                              .append((char) 0x65)
                              .append((char) 0x6c)
                              .append((char) 0x6c)
                              .append((char) 0x6f)
                              .toString();

" を消せました。

public class SemicolonlessFizzBuzz {

    public static void main(String... args) {
        if (java.util.stream.Stream
                .of(java.util.stream.IntStream.rangeClosed(1, 100)
                .mapToObj(i -> java.util.Optional.of(
                        new java.math.BigInteger(String.valueOf(i))))
                .map(i -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger(String.valueOf(15)))
                        .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> new StringBuilder()
                                .append((char) 0x46).append((char) 0x69)
                                .append((char) 0x7a).append((char) 0x7a)
                                .append((char) 0x42).append((char) 0x75)
                                .append((char) 0x7a).append((char) 0x7a)
                                .toString())
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger(String.valueOf(3)))
                        .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> new StringBuilder()
                                .append((char) 0x46).append((char) 0x69)
                                .append((char) 0x7a).append((char) 0x7a)
                                .toString())
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger(String.valueOf(5)))
                        .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> new StringBuilder()
                                .append((char) 0x42).append((char) 0x75)
                                .append((char) 0x7a).append((char) 0x7a)
                                .toString())
         .orElseGet(() -> i.get().toString()))))
                .collect(java.util.stream.Collectors.joining(new StringBuilder()
                                .append((char) 0x20).toString())))
                .peek(fizzbuzz -> System.out.println(fizzbuzz))
                .count() > 0) {}
    }
}

1引数のメソッド呼び出し化

さて、最後は , です。 IntStream.rangeClosed の呼び出し部分でしか使ってないですね。 がんばって消してみましょう。

この , を消すには1引数のメソッド呼び出しだけで1〜100のストリームを生成する必要があります。 でも、ざっとStream APIを眺めましたがそれを叶えてくるメソッドはなさそうでした。

仕方がないので AtomicInteger.incrementAndGetIntStream.generate を組み合わせてストリームを構築して、 IntStream.limit で上限を設定すれば1〜100の IntStream が手に入ります。

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava

//1〜100のIntStreamを構築する普通の方法
IntStream.rangeClosed(1, 100);

//AtomicIntegerを利用して1〜100のIntStreamを構築する方法
AtomicInteger x = new AtomicInteger(0);
IntStream.generate(() -> x.incrementAndGet()).limit(100);

, が消えて最終的にこうなりました。

public class SemicolonlessFizzBuzz {

    public static void main(String... args) {
        if (java.util.stream.Stream
            .of(new java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger(0))
            .map(x -> java.util.stream.IntStream
                .generate(() -> x.incrementAndGet())
                .limit(100)
                .mapToObj(i -> java.util.Optional.of(
                        new java.math.BigInteger(String.valueOf(i))))
                .map(i -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger(String.valueOf(15)))
                    .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> new StringBuilder()
                        .append((char) 0x46).append((char) 0x69)
                        .append((char) 0x7a).append((char) 0x7a)
                        .append((char) 0x42).append((char) 0x75)
                        .append((char) 0x7a).append((char) 0x7a)
                        .toString())
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger(String.valueOf(3)))
                    .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> new StringBuilder()
                        .append((char) 0x46).append((char) 0x69)
                        .append((char) 0x7a).append((char) 0x7a)
                        .toString())
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a.mod(new java.math.BigInteger(String.valueOf(5)))
                    .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a -> new StringBuilder()
                        .append((char) 0x42).append((char) 0x75)
                        .append((char) 0x7a).append((char) 0x7a)
                        .toString())
                .orElseGet(() -> i.get().toString()))))
            .collect(java.util.stream.Collectors.joining(new StringBuilder()
                .append((char) 0x20).toString())))
            .peek(fizzbuzz -> System.out.println(fizzbuzz))
            .count() > 0) {}
    }
}

これで使用している記号は {}().-> だけになりました。

{} はクラス定義やらメソッド定義に必要だし、 (). はメソッド呼び出しあたりに必要だし、 -> はラムダ式に必要なのでこれ以上の省略は難しそう感あります。

消せる方法が思いついたら教えてください。

というわけで、セミコロンなどレスJavaでFizzBuzzしてみた話でした。

追記:new演算子を消す

new演算子を使っているのは次の3つのクラスです。

  • AtomicInteger
  • BigInteger
  • StringBuilder

まず BigInteger ですが、 BigInteger.valueOf という便利なファクトリーメソッドがありました。

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava

//これは
new BigInteger("100");

//これで良い!!
BigInteger.valueOf(100);

次に StringBuilder ですが、 String.valueOfString.concat を併用すれば良い事に気が付きました。

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava

//これは
String s = new StringBuilder()
    .append((char) 0x68)
    .append((char) 0x65)
    .append((char) 0x6c)
    .append((char) 0x6c)
    .append((char) 0x6f).toString();

//これで良い!!
String s = String.valueOf((char) 0x68)
   .concat(String.valueOf((char) 0x65))
   .concat(String.valueOf((char) 0x6c))
   .concat(String.valueOf((char) 0x6c))
   .concat(String.valueOf((char) 0x6f));

最後に AtomicInteger ですが、

素晴らしい!!!(いろんな意味で)

きつねさんのアイデアを元に、

  • 数値演算子を使わなくて済むように Random.nextInt を使用
  • new演算子を使わないためにstaticファクトリーメソッドがある SecureRandom を使用

といった事に気をつけて次のようなコードにしました。

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava

//これで1〜100のIntStreamが手に入る
SecureRandom r = SecureRandom.getInstanceStrong();
IntStream stream = IntStream.generate(() -> r.nextInt(101))
                            .distinct().limit(101)
                            .sorted().skip(1);

ちなみに、私が考えついたのは次のようなコードでした。

//これはセミコロンを書いて良い普通のJava
Stream.of((ArrayList) Collectors.toList().supplier().get())
      .peek(list -> list.add(BigInteger.ONE))
      .map(list -> IntStream.generate(() ->
         Stream.of((BigInteger) list.get(0))
               .peek(a -> list.remove(0))
               .peek(a -> list.add(a.add(BigInteger.ONE)))
               .findFirst().get().intValue()))
      .findFirst().get();

簡単に言うと ArrayList から値を取り出して返し、その値に1足して、また ArrayList に格納する、を繰り返しています。

ArrayList の生成には Collectors.toList で返される Collectorsupplier を利用しました。 ぶっちゃけ Collectors.toList の実装に依存しており美しくないですね。

また、記号を抑えるためにraw型を使用していますが、そのせいでキャストが多発しており、これも美しくないです。

その点、きつねさんが提案してくれた方法はコードが美しく、より狂気があふれており素晴らしい!!!

というわけで、セミコロンなどレスJavaで書いたFizzBuzzは次のようになりました。

public class SemicolonlessFizzBuzz {

    public static void main(String... args) throws Exception {
        if (java.util.stream.Stream
            .of(java.security.SecureRandom.getInstanceStrong())
            .map(r -> java.util.stream.IntStream
                .generate(() -> r.nextInt(101))
                .distinct().limit(101).sorted().skip(1)
                .mapToObj(i -> java.util.Optional.of(java.math.BigInteger.valueOf(i)))
                .map(i -> i.filter(a -> a.mod(java.math.BigInteger.valueOf(15))
                    .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a ->
                                    String.valueOf((char) 0x46)
                            .concat(String.valueOf((char) 0x69))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x7a))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x7a))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x42))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x75))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x7a))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x7a)))
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a.mod(java.math.BigInteger.valueOf(3))
                    .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a ->
                                    String.valueOf((char) 0x46)
                            .concat(String.valueOf((char) 0x69))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x7a))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x7a)))
         .orElseGet(() -> i.filter(a -> a.mod(java.math.BigInteger.valueOf(5))
                    .equals(java.math.BigInteger.ZERO)).map(a ->
                                    String.valueOf((char) 0x42)
                            .concat(String.valueOf((char) 0x75))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x7a))
                            .concat(String.valueOf((char) 0x7a)))
                .orElseGet(() -> i.get().toString()))))
            .collect(java.util.stream.Collectors.joining(String.valueOf((char) 0x20))))
            .peek(fizzbuzz -> System.out.println(fizzbuzz))
            .count() > 0) {}
    }
}