About this skill
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name: kotlin-coroutines-flows
description: Android および KMP 向けの Kotlin コルーチンと Flow パターン — 構造化並行性、Flow オペレーター、StateFlow、エラーハンドリング、テスト。
origin: ECC
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# Kotlin コルーチン & Flow
Android および Kotlin Multiplatform プロジェクトにおける構造化並行性、Flow ベースのリアクティブストリーム、コルーチンテストのパターン。
## アクティベートするタイミング
- Kotlin コルーチンで非同期コードを書く
- リアクティブデータに Flow、StateFlow、または SharedFlow を使用する
- 並行操作を処理する（並列読み込み、デバウンス、リトライ）
- コルーチンと Flow をテストする
- コルーチンスコープとキャンセルを管理する
## 構造化並行性
### スコープ階層
```
Application
└── viewModelScope (ViewModel)
└── coroutineScope { } (構造化された子)
├── async { } (並行タスク)
└── async { } (並行タスク)
```
常に構造化並行性を使用してください — `GlobalScope` は絶対に使わない:
```kotlin
// NG
GlobalScope.launch { fetchData() }
// OK — ViewModel ライフサイクルにスコープ
viewModelScope.launch { fetchData() }
// OK — コンポーザブルライフサイクルにスコープ
LaunchedEffect(key) { fetchData() }
```
### 並列分解
並列作業には `coroutineScope` + `async` を使用:
```kotlin
suspend fun loadDashboard(): Dashboard = coroutineScope {
val items = async { itemRepository.getRecent() }
val stats = async { statsRepository.getToday() }
val profile = async { userRepository.getCurrent() }
Dashboard(
items = items.await(),
stats = stats.await(),
profile = profile.await()
)
}
```
### SupervisorScope
子の失敗が兄弟をキャンセルしてはならない場合は `supervisorScope` を使用:
```kotlin
suspend fun syncAll() = supervisorScope {
launch { syncItems() } // ここでの失敗は syncStats をキャンセルしない
launch { syncStats() }
launch { syncSettings() }
}
```
## Flow パターン
### コールドフロー — ワンショットからストリームへの変換
```kotlin
fun observeItems(): Flow<List<Item>> = flow {
// データベースが変更されるたびに再エミット
itemDao.observeAll()
.map { entities -> entities.map { it.toDomain() } }
.collect { emit(it) }
}
```
### UI 状態のための StateFlow
```kotlin
class DashboardViewModel(
observeProgress: ObserveUserProgressUseCase
) : ViewModel() {
val progress: StateFlow<UserProgress> = observeProgress()
.stateIn(
scope = viewModelScope,
started = SharingStarted.WhileSubscribed(5_000),
initialValue = UserProgress.EMPTY
)
}
```
`WhileSubscribed(5_000)` は最後のサブスクライバーが離れてから 5 秒間アップストリームをアクティブに保ちます — 設定変更を再起動なしに生き延びます。
### 複数の Flow の結合
```kotlin
val uiState: StateFlow<HomeState> = combine(
itemRepository.observeItems(),
settingsRepository.observeTheme(),
userRepository.observeProfile()
) { items, theme, profile ->
HomeState(items = items, theme = theme, profile = profile)
}.stateIn(viewModelScope, SharingStarted.WhileSubscribed(5_000), HomeState())
```
### Flow オペレーター
```kotlin
// 検索入力のデバウンス
searchQuery
.debounce(300)
.distinctUntilChanged()
.flatMapLatest { query -> repository.search(query) }
.catch { emit(emptyList()) }
.collect { results -> _state.update { it.copy(results = results) } }
// 指数バックオフでリトライ
fun fetchWithRetry(): Flow<Data> = flow { emit(api.fetch()) }
.retryWhen { cause, attempt ->
if (cause is IOException && attempt < 3) {
delay(1000L * (1 shl attempt.toInt()))
true
} else {
false
}
}
```
### ワンタイムイベント用の SharedFlow
```kotlin
class ItemListViewModel : ViewModel() {
private val _effects = MutableSharedFlow<Effect>()
val effects: SharedFlow<Effect> = _effects.asSharedFlow()
sealed interface Effect {
data class ShowSnackbar(val message: String) : Effect
data class NavigateTo(val route: String) : Effect
}
private fun deleteItem(id: String) {
viewModelScope.launch {
repository.delete(id)
_effects.emit(Effect.ShowSnackbar("Item deleted"))
}
}
}
// コンポーザブルでコレクト
LaunchedEffect(Unit) {
viewModel.effects.collect { effect ->
when (effect) {
is Effect.ShowSnackbar -> snackbarHostState.showSnackbar(effect.message)
is Effect.NavigateTo -> navController.navigate(effect.route)
}
}
}
```
## ディスパッチャー
```kotlin
// CPU 集約型作業
withContext(Dispatchers.Default) { parseJson(largePayload) }
// IO バウンド作業
withContext(Dispatchers.IO) { database.query() }
// メインスレッド（UI）— viewModelScope ではデフォルト
withContext(Dispatchers.Main) { updateUi() }
```
KMP では `Dispatchers.Default` と `Dispatchers.Main`（すべてのプラットフォームで利用可能）を使用してください。`Dispatchers.IO` は JVM/Android のみです — 他のプラットフォームでは `Dispatchers.Default` を使用するか DI で提供してください。
## キャンセル
### 協調的キャンセル
長時間実行されるループはキャンセルを確認する必要があります:
```kotlin
suspend fun processItems(items: List<Item>) = coroutineScope {
for (item in items) {
ensureActive() // キャンセルされた場合は CancellationException をスロー
process(item)
}
}
```
### try/finally でのクリーンアップ
```kotlin
viewModelScope.launch {
try {
_state.update { it.copy(isLoading = true) }
val data = repository.fetch()
_state.update { it.copy(data = data) }
} finally {
_state.update { it.copy(isLoading = false) } // キャンセル時でも常に実行
}
}
```
## テスト
### Turbine を使った StateFlow のテスト
```kotlin
@Test
fun `search updates item list`() = runTest {
val fakeRepository = FakeItemRepository().apply { emit(testItems) }
val viewModel = ItemListViewModel(GetItemsUseCase(fakeRepository))
viewModel.state.test {
assertEquals(ItemListState(), awaitItem()) // 初期値
viewModel.onSearch("query")
val loading = awaitItem()
assertTrue(loading.isLoading)
val loaded = awaitItem()
assertFalse(loaded.isLoading)
assertEquals(1, loaded.items.size)
}
}
```
### TestDispatcher でのテスト
```kotlin
@Test
fun `parallel load completes correctly`() = runTest {
val viewModel = DashboardViewModel(
itemRepo = FakeItemRepo(),
statsRepo = FakeStatsRepo()
)
viewModel.load()
advanceUntilIdle()
val state = viewModel.state.value
assertNotNull(state.items)
assertNotNull(state.stats)
}
```
### Flow のフェイク
```kotlin
class FakeItemRepository : ItemRepository {
private val _items = MutableStateFlow<List<Item>>(emptyList())
override fun observeItems(): Flow<List<Item>> = _items
fun emit(items: List<Item>) { _items.value = items }
override suspend fun getItemsByCategory(category: String): Result<List<Item>> {
return Result.success(_items.value.filter { it.category == category })
}
}
```
## 避けるべきアンチパターン
- `GlobalScope` の使用 — コルーチンがリークし、構造化キャンセルがない
- スコープなしで `init {}` 内で Flow をコレクトする — `viewModelScope.launch` を使用
- ミュータブルコレクションで `MutableStateFlow` を使用する — 常にイミュータブルコピーを使用: `_state.update { it.copy(list = it.list + newItem) }`
- `CancellationException` をキャッチする — 適切なキャンセルのために伝播させる
- コレクトするために `flowOn(Dispatchers.Main)` を使用する — コレクションディスパッチャーは呼び出し元のディスパッチャー
- `remember` なしで `@Composable` 内に `Flow` を作成する — 再コンポジションのたびにフローが再作成される
## 参考
スキル: `compose-multiplatform-patterns` で Flow の UI 消費を参照。
スキル: `android-clean-architecture` でレイヤーにおけるコルーチンの役割を参照。