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Akka の FileIO でファイルを読み書き

Akka (akka-stream) の FileIO を使ってファイルの読み書きを行ってみます。

今回のソースは http://github.com/fits/try_samples/tree/master/blog/20170131/

はじめに

akka-stream では Java 用の APIakka.stream.javadsl パッケージに、Scala 用の APIakka.stream.scaladsl パッケージに定義されています。

主要なクラスやメソッドは javadsl と scaladsl で概ね共通化されているようですが、Sourcerecover メソッドは deprecated の有無が違っていました。

Source の recover/recoverWith メソッドの deprecated 状況
パッケージ deprecated 有り deprecated 無し 備考
akka.stream.scaladsl recoverWith recover ソースは akka/stream/scaladsl/Flow.scala
akka.stream.javadsl recover recoverWith ソースは akka/stream/javadsl/Source.scala

ここで、deprecated の理由が @deprecated("Use recoverWithRetries instead.", "2.4.4") のようなので、scaladsl の方が正しく、javadsl の方は deprecated するメソッドが違っているのだと思います ※。

 ※ recoverWith の代わりに recoverWithRetries を使えるが
    (引数が 1つ増えただけなので)
    recover は引数の型がそもそも違う

Scala の場合

まずは Scala で実装してみます。

ファイル用の Sink は FileIO.toPath で、Source は FileIO.fromPath で取得できます。

ファイルの入出力の型は akka.util.ByteString となっており、以下では map を使って String との変換を行っています。

Source の recover メソッドを使えば、例外が発生していた場合に代用の値へ差し替えて処理を繋げられます。

今回は、ファイルが存在しない等で IOException が発生した際に、"invalid file, ・・・" という文字列へ差し替えるために recover を使っています。

src/main/scala/SampleApp.scala
import akka.actor.ActorSystem
import akka.stream.ActorMaterializer
import akka.stream.scaladsl.{FileIO, Source}
import akka.util.ByteString

import java.nio.file.Paths
import java.io.IOException

object SampleApp extends App {
  implicit val system = ActorSystem()
  import system.dispatcher  // ExecutionContext を implicit
  implicit val materializer = ActorMaterializer()

  // ファイルへの書き込み(sample1.txt へ "sample data" を出力)
  val res1 = Source.single("sample data")
                   .map(ByteString.fromString)
                   .runWith(FileIO.toPath(Paths.get("sample1.txt")))

  // ファイルの読み込み(sample2.txt の内容を println)
  val res2 = FileIO.fromPath(Paths.get("sample2.txt"))
                   .map(_.utf8String)
                   .recover {
                     case e: IOException => s"invalid file, ${e}"
                   }
                   .runForeach(println)

  res1.flatMap(_ => res2).onComplete(_ => system.terminate)
}

ビルドと実行

Gradle のビルド定義ファイルは以下の通りです。

build.gradle
apply plugin: 'scala'
apply plugin: 'application'

mainClassName = 'SampleApp'

repositories {
    jcenter()
}

dependencies {
    compile 'org.scala-lang:scala-library:2.12.1'
    compile 'com.typesafe.akka:akka-stream_2.12:2.5-M1'
}

sample2.txt ファイルの無い状態で実行します。

実行結果1
> gradle -q run

invalid file, java.nio.file.NoSuchFileException: sample2.txt

sample2.txt を作成して実行します。

実行結果2
> echo %time% > sample2.txt

> gradle -q run

22:11:48.03

Java の場合

次に Java で実装してみます。

Scala と概ね同じですが、akka.stream.javadsl.Source でも recover の引数が scala.PartialFunction となっており、多少の工夫が必要です。

recover の引数に合う scala.PartialFunction は Akka の akka.japi.pf.PFBuilder で作れるので、以下では Match.match から PFBuilder を取得して使っています。

なお、Akka では scala.PartialFunction を組み立てるための Java 用の APIakka.japi.pf パッケージにいくつか用意されています。

src/main/java/SampleApp.java
import akka.actor.ActorSystem;

import akka.japi.pf.Match;
import akka.japi.pf.PFBuilder;

import akka.stream.ActorMaterializer;
import akka.stream.Materializer;
import akka.stream.javadsl.FileIO;
import akka.stream.javadsl.Source;

import akka.util.ByteString;

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class SampleApp {
    public static void main(String... args) {
        final ActorSystem system = ActorSystem.create();
        final Materializer materializer = ActorMaterializer.create(system);

        // ファイルへの書き込み(sample1.txt へ "sample data" を出力)
        CompletableFuture<?> res1 = Source.single("sample data")
                .map(ByteString::fromString)
                .runWith(FileIO.toPath(Paths.get("sample1.txt")), materializer)
                .toCompletableFuture();

        // scala.PartialFunction のビルダー定義
        PFBuilder<Throwable, String> pfunc = 
            Match.match(IOException.class, e -> "invalid file, " + e);

        // ファイルの読み込み(sample2.txt の内容を println)
        CompletableFuture<?> res2 = FileIO.fromPath(Paths.get("sample2.txt"))
                .map(ByteString::utf8String)
                .recover(pfunc.build())
                .runForeach(System.out::println, materializer)
                .toCompletableFuture();

        CompletableFuture.allOf(res1, res2)
                .handle((v, e) -> system.terminate())
                .join();
    }
}

ビルドと実行

Gradle のビルド定義ファイルは以下の通りです。

build.gradle
apply plugin: 'application'

mainClassName = 'SampleApp'

repositories {
    jcenter()
}

dependencies {
    compile 'com.typesafe.akka:akka-stream_2.12:2.5-M1'
}

sample2.txt ファイルの無い状態で実行します。

実行結果1
> gradle -q run

・・・\src\main\java\SampleApp.javaは非推奨のAPIを使用またはオーバーライドしています。
・・・
invalid file, java.nio.file.NoSuchFileException: sample2.txt

recover が deprecated されている件で警告メッセージが出力されますが、上述したように recover を deprecated しているのが誤りだと思われるので無視します。

sample2.txt を作成して実行します。

実行結果2
> echo %time% > sample2.txt

> gradle -q run

・・・
22:14:16.00