現実世界のJRuby

現実世界のJRuby
日本JRubyユーザ会中村浩士（なひ）
@nahi nahi@ruby-lang.org

自己紹介

株式会社サリオンシステムズリサーチ勤務
セキュリティ・ネットワーク関連のシステム開発
C/C++ (18年)、Java (13年)、Ruby (13年)

余暇のOSS開発: CRuby (8年)、JRuby (2年)、
soap4r、httpclient他

JRubyとは - http://jruby.org/

最新リリース版は1.6.5

JVM上で動作するRuby言語

Open Source (CPL, GPL, LGPL)

開発開始から10年
フルタイム開発者登場から5年

本日のゴール

Java開発者の皆様向け

RubyとJRubyについて学ぶ

JRubyはどんなところに使える?

Ruby入門
Java開発者向け

Rubyの特徴

人に優しい文法

豊富なメタプログラミング機能

高い生産性

Ruby on Rails + githubの存在

Rubyツアー 1/8: クラス定義
public class Circle extends Shape { class Circle < Shape
private final int radius; def initialize(radius)
public Circle(int radius) { @radius = radius
this.radius = radius; end
} attr_reader :radius
public int getRadius() { def area
return radius; Math::PI * (@radius ** 2)
} end
public double getArea() { end
return Math.PI * Math.pow(radius, 2); puts Circle.new(2).area
}
public static void main(String[] args) {
double area = new Circle(2).getArea(); extends → <
継承は単一継承
System.out.println(area);
}
}

メソッド定義 → def
コンストラクタ → initialize

Rubyツアー 2/8: インスタンス変数
} end
}
double area = new Circle(2).getArea(); this → @
}
}

attr_readerはアクセサメソッド定義用メソッド

Rubyツアー 3/8: 動的型付け
} end
}
double area = new Circle(2).getArea(); 変数に型なし
} duck-typing
}

引数の型・数の違いによるメソッドoverloadなし

Rubyツアー 4/8: 全てが値を持つ
} end
}
double area = new Circle(2).getArea(); return不要
}
文の値は最後の式
}

Rubyツアー 5/8:
全てがオブジェクト、全てがメソッド
} end
}
double area = new Circle(2).getArea(); Circle: 定数
} a*2 == a.*(2)
}

Circle.new:
クラスオブジェクトのnewメソッドを呼び出す

Rubyツアー 6/8: ブロック（クロージャ）
def aaa(name, &block)
File.open(name) do |file| (1) File.open用ブロック
file.each_line do |line|
yield line
ブロック実行後に自動close
(2) end (1)
end
end
(2) each_line用ブロック
1行読み込む毎に呼ばれる
aaa('a.txt') do |line|
p line (3)
end
(3) aaa用ブロック
people.group_by { |e| e.lang } aaa内部のyieldに呼ばれる
button1 = ...
label1 = ...
button1.on_action do |event|
label1.text = 'sending...'
end
← その他利用例

Rubyツアー 7/8:
Mix-in、オープンクラス
module Utils
def name Mix-in: 実装の継承
self.class.name 実装 Utilsモジュールの実装を
end
end
class Book
BookクラスにMix-in
include Utils 継承
def say
"Hello from #{name}"
end
end
obj = Book.new
p obj.say #=> "Hello from Book"

class Book
オープンクラス:
def say Bookクラスのsayメソッド
"I'm #{name}"
end を再定義
end
p obj.say #=> "I'm Book"

Rubyツアー 8/8: フックメソッド
class Base
@@all = [] inherited: クラスが継承
def self.inherited(klass)
@@all << klass
された場合に、継承したクラ
end スを引数に呼ばれる
end

class Sub < Base
p @@all
その他: included、
end method_added、
class SubSub < Sub method_removed、
p @@all
end method_missing、
※@@はクラス変数の接頭辞 const_missing等
※クラスオブジェクトのキャッシュは
リークの元なので普通やらない

Ruby言語の特徴（まとめ）

動的型付け

全てがオブジェクト、全てがメソッド

ブロック（クロージャ）の活用

メタプログラミング支援
Mix-in、オープンクラス、各種フックメソッド

JRubyの特長

Ruby on Railsを含む100%の互換性

C言語版Rubyと同等の実行速度

高いスケーラビリティ（並行動作）

Javaとの親和性の高さ

Real-World JRuby
JRuby利用実例

Real-World JRuby: JRuby利用実例
Java連携 (Java -> Ruby)

Java連携 (Ruby -> Java)

Javaテスト (RSpec, JtestR)

開発支援 (Ant, Maven, Jenkins)

ウェブ開発 (JRuby on Rails)

Java連携
(Java -> Ruby)
ユースケース


JavaからRubyライブラリを利用
import org.jruby.embed.ScriptingContainer;
public class HelloWorld {
ScriptingContainer ruby = new ScriptingContainer();
ruby.runScriptlet("puts "hello,world!"");
}
source 'http://localhost/'
}
group :development do
host 'localhost'
port 12345
reloadable true

例: 独自定義ファイル解析の debug true
end

DSL処理系として group :production do
host 'www.example.com'
end


例: gitdiff.rb - gitライブラリを利用し、リビジョ
ンの変更サマリを取得するRubyコード
require 'rubygems'
require 'git'
def diff_summary(dir, from, to)
diff = Git.open(dir).diff(from, to)
diff.stats[:files].map { |file, st|
insertions = st[:insertions] || 0
deletions = st[:deletions] || 0
"#{file} +#{insertions} -#{deletions}"
}
end
# =>[ "src/org/jruby/Ruby.java +32 -20",
# "src/org/jruby/RubyArray.java +93 -17",
# "src/org/jruby/RubyBasicObject.java +7 -0", ...


Javaからの呼び出しと抽出
public class GitDiff {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ScriptingContainer ruby = new ScriptingContainer();
ruby.runScriptlet("require 'gitdiff'");

ruby.put("dir", "/home/nahi/git/jruby/");
ruby.put("from", "8c6dba0f...");
ruby.put("to", "7837c84a...");

List array = (List) ruby.runScriptlet(
"diff_summary(dir, from, to)");
for (Object obj : array) {
System.out.println(obj.toString());
}
...

Java連携
(Ruby -> Java)
ユースケース


RubyからJavaの機能を利用する
Javaの対話環境としての利用も可能
% jruby -S irb
> require 'java'
=> true
> ni = java.net.NetworkInterface.networkInterfaces.to_a.first
=> #<Java::JavaNet::NetworkInterface:0x4d33b92c>
> ni.getName
=> "eth0"
> ni.isUp
=> true
> ni.getMtu
=> 1500
> ni.inetAddresses.map { |addr| addr.to_s }
=> ["/fe80:0:0:0:20c:29ff:fead:4bed%2", "/192.168.96.129"]


Flying Saucerを使ってHTMLをPDF変換
http://code.google.com/p/flying-saucer/
% ls flyingsaucer-R8
core-renderer.jar iText-2.0.8.jar ...
% jruby -S irb -Iflyingsaucer-R8
> require 'java'
> require 'iText-2.0.8.jar'
> require 'core-renderer.jar'
> rr = org.xhtmlrenderer.pdf.ITextRenderer.new
> doc = <<EOD
<html><body><h1>Hello JRuby</h1>
<p>from <a href="http://code.google.com/p/flying-saucer/">Flying
Saucer</a>.</p></body></html>
EOD
> rr.set_document_from_string(doc)
> rr.layout
> File.open("out.pdf", "w") { |f| rr.create_pdf(f.to_outputstream) }

JRubyFX:
JRuby binding for JavaFX 2.0
Java FX 2.0を利用してJRuby GUIアプリ開発
https://github.com/nahi/jrubyfx

（デモ）

JRubyFX: SVGLoader example
Javaライブラリの組み合わせ
require 'jrubyfx'
# https://github.com/skrb/SVGLoader
require 'SVGLoader.jar'
java_import 'net.javainthebox.caraibe.svg.SVGLoader'
class SVGLoaderApp
include JRubyFX
def start(stage)
root = build(Group) {
children << SVGLoader.load("/duke.svg").root
}
with(stage,
title: 'SVGLoader sample',
scene: build(Scene, root)).show
end
end
SVGLoaderApp.start

Javaテスト
(RSpec, JtestR)
ユースケース

Javaテスト (RSpec)

RubyとJRubyの利点を活かしてJavaをテスト
describe 'ScriptingContainer#put' do
before :each do
RSpec: @x = org.jruby.embed. ScriptingContainer.new
end
振る舞いをテスト it "sets an object to local variable" do
obj = Object.new
http://rspec.info @x.put("var", obj)
@x.run_scriptlet("var").should == obj
% jruby -S rspec jruby_spec.rb end
.. it "overrides the previous object" do
obj = Object.new
Finished in 0.044 seconds @x.put("var", obj)
2 examples, 0 failures @x.put("var", nil)
% @x.run_scriptlet("var").should be_nil
end
end

Javaテスト (JtestR)

JtestR: 各種Ruby用テストライブラリ同梱
http://jtestr.codehaus.org/
describe "X509Name" do
it "should use given converter for ASN1 encode" do
converter = mock(X509NameEntryConverter)
name = X509Name.new('CN=localhost', converter)
converter.stubs('getConvertedValue').
with(DERObjectIdentifier.new(CN), 'localhost').
returns(DERPrintableString.new('converted')).
times(1)
name.toASN1Object.to_string.should == '...'
end
end

Javaテスト (JtestR)

Ant/Maven統合 + テストサーバ
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<project basedir="." default="test"
name="simple1">
<taskdef name="jtestr"
classname="org.jtestr.ant.JtestRAntRunner"
% ant test classpath="build_lib/jtestr.jar" />
Buildfile: /path/to/build.xml <taskdef name="jtestr-server"
classname="org.jtestr.ant.JtestRAntServer"
test: classpath="build_lib/jtestr.jar" />
<target name="test">
[jtestr] Other Spec: 4 examples, 0 failures, 0 errors
[jtestr] <jtestr port="20333"/>
</target>
[jtestr] Total: 4 tests, 0 failures, 0 errors, 0 pending
[jtestr] <target name="test-server" >
<jtestr-server port="20333" runtimes="3"/>
</target>
BUILD SUCCESSFUL
</project>
Total time: 9 seconds

開発支援
(Ant, Maven, Jenkins)
ユースケース

開発支援 (Ant連携)
desc "Build JRuby"
Rake: Rubyの記述力 task :build do
ant "jar"
を活かして end
task :jar => :build
ビルド手順を記述 desc "Clean all built output"
task :clean do
delete_files = FileList.new do |fl|
fl.
Ant、Rakeから相互 include("#{BUILD_DIR}/**").
exclude("#{BUILD_DIR}/rubyspec").
にタスクを利用可能 include(DIST_DIR).
include(API_DOCS_DIR)
end
<target name=”load-rake-task”> ...
<taskdef name=”rake” classname=”org.jruby.ant.Rake”/>
</target>
<target name=”default” depends=”load-rake-task”>
<rake task=”jar”/>
</target>

開発支援 (Maven連携)

Maven配布物はrubygemsとしてインストール可能

開発環境の部分的Ruby化を支援

% jruby -S gem install bouncycastle:bcprov-jdk15

require 'rubygems'
require 'maven/bouncycastle/bcprov-jdk15'
...

開発支援 (Jenkins連携)

Ruby Plugins for Jenkins
http://bit.ly/JenkinsRuby

JenkinsのプラグインをRubyで記述可能

開発支援 (Jenkins連携)
例: Travis CI設定を読んで自動ビルド
class TravisScriptBuilder < Jenkins::Tasks::Builder
def prebuild(build, listener)
travis_file = build.workspace + '.travis.yml'
unless travis_file.exist?
listener.error "Travis config `#{travis_file}' not found"
raise "Travis config file not found"
end
...
def perform(build, launcher, listener)
run_scripts(setup_env)
...
def run_scripts(env)
%w{before_script script after_script}.each do |type|
scan_multiline_scripts(config[type]).each do |script|
launcher.execute(env, script,
:chdir => workspace, :out => listener)
...

ウェブ開発
(JRuby on Rails)
ユースケース


Ruby on Rails - http://rubyonrails.org

ウェブアプリケーションフレームワーク

フルスタック

CoC: （XML）設定より規約（に従って開発）

DRY: 同じことを繰り返さない

Railsツアー 1/7:
アプリケーションの生成

MVC、テスト、サードパーティライブラリ等
常に同じディレクトリ構成
% jruby -S rails new myapp
create
create README
create Rakefile
...
create vendor/plugins
create vendor/plugins/.gitkeep
run bundle install
Fetching source index for http://rubygems.org/
Using rake (0.9.2.2)
Installing multi_json (1.0.3)
...
Installing sass-rails (3.1.5)
Installing uglifier (1.1.0)
Your bundle is complete! Use `bundle show [gemname]` to
see where a bundled gem is installed.

Railsツアー 2/7: scaffold

アプリの雛形作り（慣れると不要）
% jruby -S rails g scaffold todo done:boolean description:string
invoke active_record
create db/migrate/20111128065332_create_todos.rb
create app/models/todo.rb
invoke test_unit
create test/unit/todo_test.rb
create test/fixtures/todos.yml
route resources :todos
invoke scaffold_controller
create app/controllers/todos_controller.rb
invoke erb
create app/views/todos
...
invoke scss
create app/assets/stylesheets/scaffolds.css.scss
%

Railsツアー 3/7: DBマイグレーション

スクリプトによるDBスキーマ履歴管理
class CreateTodos < ActiveRecord::Migration
def change
create_table :todos do |t|
t.boolean :done
t.string :description
t.timestamps
end
end
end

% jruby -S rake db:migrate
== CreateTodos: migrating
====================================================
-- create_table(:todos)
-> 0.0040s
-> 0 rows

Railsツアー 4/7: サーバ起動
% jruby -S rails server
scaffoldだけ => Booting WEBrick
=> Rails 3.1.3 application starting in development
でも動く on http://0.0.0.0:3000
=> Call with -d to detach
=> Ctrl-C to shutdown server
[2011-11-28 15:58:15] INFO WEBrick 1.3.1
[2011-11-28 15:58:15] INFO ruby 1.8.7 (2011-11-27)
[java]

Railsツアー 5/7: 生成されたコード

モデル class Todo < ActiveRecord::Base
end
<%= form_for(@todo) do |f| %>
<div class="field">
<%= f.label :done %><br />
ビュー <%= f.check_box :done %>
</div>

コントローラ <div class="field">
<%= f.label :description %><br />
<%= f.text_field :description %>
</div>
class TodosController < ApplicationController<div class="actions">
def index <%= f.submit %>
@todos = Todo.all </div>
respond_to do |format| <% end %>

format.html # index.html.erb
format.json { render :json => @todos }
end
end
def create
...
end

Railsツアー 6/7:
ActiveRelation (Arel)
遅延SQL生成用のDSL
Todo.where(:done => false)
SELECT "todos".* FROM "todos" WHERE "todos"."done" = 'f'
Todo.where(:done => false).where('created_at < "2011-11-29"')
SELECT "todos".* FROM "todos" WHERE "todos"."done" = 'f' AND
(created_at < "2011-11-29")
Todo.where(:done => false).order("created_at DESC").limit(1)
SELECT "todos".* FROM "todos" WHERE "todos"."done" = 'f'
ORDER BY created_at DESC LIMIT 1

スコープ class Todo < ActiveRecord::Base
scope :finished, where(:done => true)
end

Todo.finished.size
SELECT COUNT(*) FROM "todos" WHERE "todos"."done" = 't'

Railsツアー 7/7: RESTインターフェース

JSONでのCRUD
% jruby -rubygems -e 'require "httpclient"; puts HTTPClient.get("http:
//localhost:3000/todos/1.json").body'
=>
{ "created_at":"2011-11-28T06:59:14Z",
"description":"牛乳を買う", ... }

% jruby -rubygems -e 'require "json"; require "httpclient";
puts HTTPClient.post("http://localhost:3000/todos",
JSON.generate(:todo =>
{:description => "JRubyのベンチマーク", :done => false}),
"Accept" => "application/json", "Content-Type" => "application/json"
).body'
=>
{ "created_at":"2011-11-28T07:36:19Z",
"description":"JRubyのベンチマーク", ... }


Railsの全ての機能 + 既存Javaライブラリ活用

Javaアプリと同居可能

SpringMVCからRailsへのリファクタリング事例
1) "Petclinic"にJRubyでREST APIを追加
2) Railsの同居
3) Spring利用の機能をRailsで置き換え
http://bit.ly/refactoring-to-rails

JRuby on Railsのデプロイ

WAR形式 → 任意のアプリサーバで動作
専用アプリサーバ:
Trinidad (Tomcatベース)
http://www.engineyard.com/
TorqueBox (JBossベース)
clustering、messaging、scheduling他
http://torquebox.org/
PaaS: Engine Yard Cloud
http://www.engineyard.com

JRubyのこれから
InvokeDynamic と IR

Java SE 7: InvokeDynamic
新たなメソッド呼び出しバイトコード
bootstrapメソッド

dynamic language support (java.lang.invoke.*)
MethodHandle
MethodType
SwitchPoint
CallSite

JRubyにおけるInvokeDynamic効果

Java 5/6での
メソッド
呼び出し


Java 7 +
JRuby 1.7.0.dev
（開発中）

Java 6/7上で動作させたJRubyの比較
※横軸は速度（大きいほうが速い）

IR: JRubyの新しい内部表現形式

最適化方式の
抜本的な変更を
模索

構文木ベースの
最適化から
新中間表現
ベースへ

まとめ: JRuby - http://jruby.org

Java開発者にも学び易いRuby言語

JavaとRubyの連携方式が豊富

現実世界で使われるフレームワーク、ライブラリ
Rails、RSpec、JtestR、Jenkins
git、scripting、DSL

Java開発者のツールベルトに

現実世界のJRuby

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