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🎛️ Context & Dispatcher

📖 CoroutineContextとは?​

CoroutineContextは、コルーチンがどのように実行されるかを決定する設定の集合です。どのスレッドで実行されるか、名前は何かなどを指定します!

💡 Dispatcher​

基本的なDispatcherたち​

fun main() = runBlocking {
    // Main - UIスレッド (Android/Desktop)
    launch(Dispatchers.Main) {
        // UI更新
    }

    // IO - ネットワーク/ファイル作業
    launch(Dispatchers.IO) {
        println("IO: ${Thread.currentThread().name}")
    }

    // Default - CPU集約的な作業
    launch(Dispatchers.Default) {
        println("Default: ${Thread.currentThread().name}")
    }

    // Unconfined - 特別な場合
    launch(Dispatchers.Unconfined) {
        println("Unconfined: ${Thread.currentThread().name}")
    }

    delay(100)
}

Dispatchers.IO​

suspend fun readFile(): String = withContext(Dispatchers.IO) {
    // ファイル読み込み、ネットワークリクエストなど
    delay(1000)
    "ファイル内容"
}

suspend fun writeFile(content: String) = withContext(Dispatchers.IO) {
    // ファイル書き込み
    delay(500)
    println("ファイル保存: $content")
}

fun main() = runBlocking {
    val content = readFile()
    writeFile(content)
}

Dispatchers.Default​

suspend fun heavyComputation(): Int = withContext(Dispatchers.Default) {
    // CPU集約的な計算
    var result = 0
    repeat(1_000_000) {
        result += it
    }
    result
}

fun main() = runBlocking {
    val result = heavyComputation()
    println("計算結果: $result")
}

🎯 実戦例​

レイヤー別Dispatcher​

// Repository - IO
class UserRepository {
    suspend fun fetchUser(id: String): User = withContext(Dispatchers.IO) {
        delay(1000)  // ネットワークリクエスト
        User(id, "田中太郎")
    }
}

// UseCase - Default
class ProcessUserUseCase {
    suspend fun process(user: User): ProcessedUser = withContext(Dispatchers.Default) {
        // データ処理
        delay(500)
        ProcessedUser(user.name.uppercase())
    }
}

data class User(val id: String, val name: String)
data class ProcessedUser(val displayName: String)

fun main() = runBlocking {
    val repo = UserRepository()
    val useCase = ProcessUserUseCase()

    val user = repo.fetchUser("123")
    val processed = useCase.process(user)
    println("結果: ${processed.displayName}")
}

並列IO作業​

suspend fun loadAllData(): Triple<String, String, String> = coroutineScope {
    val user = async(Dispatchers.IO) {
        delay(1000)
        "ユーザーデータ"
    }

    val posts = async(Dispatchers.IO) {
        delay(1500)
        "投稿データ"
    }

    val comments = async(Dispatchers.IO) {
        delay(800)
        "コメントデータ"
    }

    Triple(user.await(), posts.await(), comments.await())
}

fun main() = runBlocking {
    val time = measureTimeMillis {
        val (user, posts, comments) = loadAllData()
        println("$user, $posts, $comments")
    }
    println("所要時間: ${time}ms")  // ~1500ms (並列)
}

🔧 Contextの組み合わせ​

名前を付ける​

fun main() = runBlocking {
    launch(CoroutineName("作業1")) {
        println("名前: ${coroutineContext[CoroutineName]}")
    }

    launch(Dispatchers.IO + CoroutineName("IO作業")) {
        println("スレッド: ${Thread.currentThread().name}")
        println("名前: ${coroutineContext[CoroutineName]}")
    }

    delay(100)
}

Jobの追加​

fun main() = runBlocking {
    val job = Job()

    launch(job + Dispatchers.Default) {
        println("作業実行")
        delay(1000)
        println("作業完了")
    }

    delay(500)
    println("作業キャンセル")
    job.cancel()
}

🎨 withContext​

スレッド切り替え​

suspend fun complexTask() {
    println("開始: ${Thread.currentThread().name}")

    // IO作業
    val data = withContext(Dispatchers.IO) {
        println("IO: ${Thread.currentThread().name}")
        "データ"
    }

    // CPU作業
    val processed = withContext(Dispatchers.Default) {
        println("Default: ${Thread.currentThread().name}")
        data.uppercase()
    }

    println("終了: ${Thread.currentThread().name}")
    println("結果: $processed")
}

fun main() = runBlocking {
    complexTask()
}

最適化パターン​

// ❌ 不要な切り替え
suspend fun bad() {
    withContext(Dispatchers.IO) {
        val data1 = loadData1()
        withContext(Dispatchers.Default) {  // 不要!
            process(data1)
        }
    }
}

// ✅ 効率的
suspend fun good() {
    val data1 = withContext(Dispatchers.IO) {
        loadData1()
    }

    withContext(Dispatchers.Default) {
        process(data1)
    }
}

suspend fun loadData1() = delay(100)
suspend fun process(data: Unit) = delay(100)

🔥 実用パターン​

キャッシュ + ネットワーク​

class DataSource {
    private var cache: String? = null

    suspend fun getData(): String {
        // キャッシュ確認 (速い)
        cache?.let { return it }

        // ネットワークリクエスト (遅い)
        return withContext(Dispatchers.IO) {
            delay(1000)
            "新しいデータ"
        }.also { cache = it }
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val source = DataSource()

    // 最初の呼び出し - ネットワーク
    val time1 = measureTimeMillis {
        println(source.getData())
    }
    println("最初の呼び出し: ${time1}ms")

    // 2回目 - キャッシュ
    val time2 = measureTimeMillis {
        println(source.getData())
    }
    println("2回目: ${time2}ms")
}

バッチ処理​

suspend fun processBatch(items: List<Int>): List<Int> {
    return withContext(Dispatchers.Default) {
        items.map { item ->
            // 各アイテムを処理
            item * 2
        }
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val items = List(100) { it }
    val results = processBatch(items)
    println("処理完了: ${results.size}個")
}

タイムアウトと一緒に​

suspend fun fetchWithTimeout(): String? {
    return try {
        withTimeout(2000) {
            withContext(Dispatchers.IO) {
                delay(3000)  // 時間がかかりすぎる
                "データ"
            }
        }
    } catch (e: TimeoutCancellationException) {
        null
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val result = fetchWithTimeout()
    println("結果: ${result ?: "タイムアウト"}")
}

🛡️ 例外処理​

CoroutineExceptionHandler​

fun main() = runBlocking {
    val handler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
        println("エラー処理: ${exception.message}")
    }

    val job = launch(handler) {
        throw Exception("問題が発生しました!")
    }

    job.join()
    println("実行を続けます")
}

SupervisorJob​

fun main() = runBlocking {
    val supervisor = SupervisorJob()

    with(CoroutineScope(coroutineContext + supervisor)) {
        val job1 = launch {
            delay(500)
            throw Exception("作業1失敗")
        }

        val job2 = launch {
            delay(1000)
            println("作業2成功!")
        }

        try {
            job1.join()
        } catch (e: Exception) {
            println("作業1例外: ${e.message}")
        }

        job2.join()
    }
}

🎯 カスタムDispatcher​

スレッドプールのサイズ指定​

fun main() = runBlocking {
    val customDispatcher = Dispatchers.IO.limitedParallelism(2)

    repeat(5) { i ->
        launch(customDispatcher) {
            println("作業 $i: ${Thread.currentThread().name}")
            delay(1000)
        }
    }

    delay(3000)
}

単一スレッド​

fun main() = runBlocking {
    val singleThread = Dispatchers.Default.limitedParallelism(1)

    repeat(3) { i ->
        launch(singleThread) {
            println("作業 $i: ${Thread.currentThread().name}")
            delay(500)
        }
    }

    delay(2000)
}

🤔 よくある質問​

Q1. どのDispatcherを使えばいいですか?​

A: 作業の種類に応じて選択してください!

// IO - ネットワーク、ファイル、データベース
suspend fun fetchData() = withContext(Dispatchers.IO) { }

// Default - CPU集約的な計算
suspend fun compute() = withContext(Dispatchers.Default) { }

// Main - UI更新 (Android/Desktop)
suspend fun updateUI() = withContext(Dispatchers.Main) { }

Q2. withContextを何度も使ってもいいですか?​

A: はい! 必要なときに切り替えてください。

suspend fun workflow() {
    val data = withContext(Dispatchers.IO) {
        loadFromNetwork()
    }

    val processed = withContext(Dispatchers.Default) {
        processData(data)
    }

    withContext(Dispatchers.Main) {
        updateUI(processed)
    }
}

Q3. Dispatcherを指定しない場合は?​

A: 親コルーチンのContextを継承します!

fun main() = runBlocking(Dispatchers.Default) {
    launch {  // Dispatchers.Defaultを継承
        println(Thread.currentThread().name)
    }
}

🎬 まとめ​

ContextとDispatcherでコルーチンを制御しましょう!

重要ポイント:
✅ Dispatchers.IO - ネットワーク/ファイル
✅ Dispatchers.Default - CPU作業
✅ Dispatchers.Main - UI更新
✅ withContextでスレッド切り替え
✅ Contextの組み合わせで細かい制御

おめでとうございます! Coroutinesシリーズを完了しました! 🎉

次のステップ: 単体テストでテストの書き方を学びましょう!