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🌊 Flow

📖 Flowとは？​

Flowは非同期的に複数の値を順次返すデータストリームです。suspend関数のリスト版のようなものだと考えると分かりやすいです！

💡 基本概念​

単一値 vs 複数値​

// suspend - 1つの値
suspend fun fetchData(): String {
    delay(1000)
    return "データ"
}

// Flow - 複数の値
fun fetchDataStream(): Flow<String> = flow {
    emit("データ1")
    delay(500)
    emit("データ2")
    delay(500)
    emit("データ3")
}

fun main() = runBlocking {
    // 単一値
    println(fetchData())

    // 複数値
    fetchDataStream().collect { value ->
        println(value)
    }
}

Flowの生成​

import kotlinx.coroutines.flow.*

fun main() = runBlocking {
    // 1. flowビルダー
    val flow1 = flow {
        emit(1)
        emit(2)
        emit(3)
    }

    // 2. flowOf
    val flow2 = flowOf(1, 2, 3)

    // 3. asFlow
    val flow3 = listOf(1, 2, 3).asFlow()

    flow1.collect { println(it) }
}

🎯 実践例​

リアルタイムデータ​

fun tickerFlow(): Flow<Int> = flow {
    var counter = 0
    while (counter < 5) {
        emit(counter++)
        delay(1000)
    }
}

fun main() = runBlocking {
    tickerFlow().collect { value ->
        println("$value 秒経過")
    }
}

データベース変更の監視​

data class User(val id: Int, val name: String)

fun observeUsers(): Flow<List<User>> = flow {
    repeat(3) { i ->
        delay(1000)
        val users = listOf(
            User(i * 2, "ユーザー${i * 2}"),
            User(i * 2 + 1, "ユーザー${i * 2 + 1}")
        )
        emit(users)
    }
}

fun main() = runBlocking {
    observeUsers().collect { users ->
        println("更新されたユーザー:")
        users.forEach { println("  - ${it.name}") }
    }
}

センサーデータ​

fun sensorData(): Flow<Double> = flow {
    repeat(10) {
        val reading = (20..30).random() + Math.random()
        emit(reading)
        delay(500)
    }
}

fun main() = runBlocking {
    sensorData().collect { temperature ->
        println("温度: ${"%.1f".format(temperature)}°C")
    }
}

🔧 Flow演算子​

map - 変換​

fun main() = runBlocking {
    flowOf(1, 2, 3, 4, 5)
        .map { it * it }  // 二乗
        .collect { println(it) }
    // 1, 4, 9, 16, 25
}

filter - フィルタリング​

fun main() = runBlocking {
    flowOf(1, 2, 3, 4, 5)
        .filter { it % 2 == 0 }  // 偶数のみ
        .collect { println(it) }
    // 2, 4
}

transform - 複雑な変換​

fun main() = runBlocking {
    flowOf(1, 2, 3)
        .transform { value ->
            emit("変換: $value")
            emit("二乗: ${value * value}")
        }
        .collect { println(it) }
}

take - 個数制限​

fun main() = runBlocking {
    flowOf(1, 2, 3, 4, 5)
        .take(3)  // 最初の3つのみ
        .collect { println(it) }
    // 1, 2, 3
}

🎨 高度な演算子​

buffer - バッファリング​

fun main() = runBlocking {
    val time = measureTimeMillis {
        flow {
            repeat(3) {
                delay(100)
                emit(it)
            }
        }
            .buffer()  // バッファリングでパフォーマンス向上
            .collect {
                delay(300)
                println(it)
            }
    }
    println("所要時間: ${time}ms")
}

conflate - 最新値のみ​

fun main() = runBlocking {
    flow {
        repeat(5) {
            delay(100)
            emit(it)
        }
    }
        .conflate()  // 遅いコレクターがいる場合、中間値をスキップ
        .collect {
            delay(300)
            println("収集: $it")
        }
}

zip - 結合​

fun main() = runBlocking {
    val numbers = flowOf(1, 2, 3)
    val strings = flowOf("一", "二", "三")

    numbers.zip(strings) { num, str ->
        "$num - $str"
    }.collect { println(it) }
    // 1 - 一
    // 2 - 二
    // 3 - 三
}

combine - 組み合わせ​

fun main() = runBlocking {
    val flow1 = flow {
        emit("A")
        delay(500)
        emit("B")
    }

    val flow2 = flow {
        emit(1)
        delay(200)
        emit(2)
        delay(200)
        emit(3)
    }

    flow1.combine(flow2) { a, b ->
        "$a$b"
    }.collect { println(it) }
}

🔥 実用的なパターン​

検索機能​

fun searchQuery(query: String): Flow<List<String>> = flow {
    delay(300)  // デバウンス
    val results = listOf(
        "${query}1",
        "${query}2",
        "${query}3"
    ).filter { it.contains(query) }
    emit(results)
}

fun main() = runBlocking {
    flowOf("kot", "kotlin", "kotli")
        .flatMapLatest { query ->
            searchQuery(query)
        }
        .collect { results ->
            println("検索結果: $results")
        }
}

ページネーション​

fun loadPage(page: Int): Flow<List<String>> = flow {
    delay(500)
    val items = List(10) { "アイテム${page * 10 + it}" }
    emit(items)
}

fun main() = runBlocking {
    flowOf(1, 2, 3)
        .flatMapConcat { page ->
            loadPage(page)
        }
        .collect { items ->
            println("ページ読み込み: $items")
        }
}

エラー処理​

fun riskyFlow(): Flow<Int> = flow {
    emit(1)
    emit(2)
    throw Exception("エラー発生!")
    emit(3)
}

fun main() = runBlocking {
    riskyFlow()
        .catch { e ->
            println("エラーをキャッチ: ${e.message}")
            emit(-1)  // デフォルト値
        }
        .collect { println("値: $it") }
}

リトライ​

var attemptCount = 0

fun unstableFlow(): Flow<String> = flow {
    attemptCount++
    if (attemptCount < 3) {
        throw Exception("一時的なエラー")
    }
    emit("成功!")
}

fun main() = runBlocking {
    unstableFlow()
        .retry(3) { cause ->
            println("リトライ中... (${cause.message})")
            delay(1000)
            true
        }
        .collect { println(it) }
}

🛠️ StateFlowとSharedFlow​

StateFlow - 状態管理​

class Counter {
    private val _count = MutableStateFlow(0)
    val count: StateFlow<Int> = _count

    fun increment() {
        _count.value++
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val counter = Counter()

    launch {
        counter.count.collect { value ->
            println("カウント: $value")
        }
    }

    delay(100)
    counter.increment()
    delay(100)
    counter.increment()
    delay(100)
}

SharedFlow - イベント​

class EventBus {
    private val _events = MutableSharedFlow<String>()
    val events: SharedFlow<String> = _events

    suspend fun emit(event: String) {
        _events.emit(event)
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val bus = EventBus()

    // 購読者1
    launch {
        bus.events.collect { event ->
            println("購読者1: $event")
        }
    }

    // 購読者2
    launch {
        bus.events.collect { event ->
            println("購読者2: $event")
        }
    }

    delay(100)
    bus.emit("イベント1")
    delay(100)
    bus.emit("イベント2")
    delay(100)
}

🤔 よくある質問​

Q1. Flowはいつ実行されますか？​

A: collectを呼び出すときに実行されます（Cold Stream）！

fun main() = runBlocking {
    val flow = flow {
        println("Flow開始!")
        emit(1)
    }

    println("Flow生成")
    delay(1000)

    println("collect呼び出し")
    flow.collect { println(it) }
}
// Flow生成
// (1秒待機)
// collect呼び出し
// Flow開始!
// 1

Q2. ListとFlowの違いは？​

A: Listは即座に、Flowは段階的に！

fun main() = runBlocking {
    // List - すべてのデータがメモリに
    val list = listOf(1, 2, 3)

    // Flow - 必要なときに生成
    val flow = flow {
        repeat(3) {
            delay(1000)
            emit(it)
        }
    }
}

Q3. Flowを複数回収集すると？​

A: 毎回新しく実行されます！

fun main() = runBlocking {
    val flow = flow {
        println("実行!")
        emit(1)
    }

    flow.collect { println("1回目の収集: $it") }
    flow.collect { println("2回目の収集: $it") }
}
// 実行!
// 1回目の収集: 1
// 実行!
// 2回目の収集: 1

🎬 おわりに​

Flowでリアクティブプログラミングを！

要点まとめ:
✅ 非同期データストリーム
✅ Cold Stream（収集時に実行）
✅ map、filterなどの演算子
✅ StateFlowで状態管理
✅ SharedFlowでイベント伝達

次のステップ: ContextとDispatcherでコルーチンの実行環境について学びましょう！