Swift Academy · レッスン

Actorsとデータ分離、nonisolated

actorによる分離を学びます。状態は actor の背後で保護され、actor間アクセスには await が必要です。純粋またはstaticな nonisolated メンバーは分離を迂回します。

「Actorsとデータ分離、nonisolated」はCoddyKit上の無料Swift Academyレッスンです。これはレッスン2/3です。下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。これはSwift Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 Swift Academyコースには全3レッスンが含まれています。

actorが提供するもの

actorは自身の可変状態を保護します。1つのタスクだけが一度に隔離された状態にアクセスし、外部の呼び出し元はそのメソッドをawaitする必要があります。

隔離 = データ競合なし
actor間の呼び出しは非同期
純粋なメンバーやstaticメンバーにはnonisolated

actorの基本

actorの内部では、直接アクセスできます。外部からは、隔離された状態の読み取りと書き込みの両方でawaitする必要があります。

actor Counter {
    private var value: Int = 0   // isolated state

    func increment() { value += 1 }      // isolated method (async to outsiders)
    func get() -> Int { value }          // read isolated state
}

let c = Counter()
Task {
    await c.increment()
    print(await c.get())  // 1
}

直列化の保証

複数のタスクが同時に呼び出しても、actorはアクセスを直列化します。これにより状態の競合を防ぎます。

actor BankAccount {
    private var balance: Int = 0
    func deposit(_ amount: Int) { balance += amount }
    func withdraw(_ amount: Int) -> Bool {
        if balance >= amount { balance -= amount; return true }
        return false
    }
    func current() -> Int { balance }
}

let acc = BankAccount()
Task {
    async let a = acc.deposit(50)
    async let b = acc.withdraw(20)
    _ = await (a, b)                 // operations are serialized inside the actor
    print(await acc.current())       // deterministic balance
}

nonisolated API

純粋なメンバーやstaticメンバーにはnonisolatedを付けると、呼び出し元でawaitが不要になります。これらは隔離された状態にアクセスしてはいけません。

actor Clock {
    private var ticks: Int = 0
    func tick() { ticks += 1 }
    func read() -> Int { ticks }

    // Nonisolated: safe without awaiting (pure computation / constant)
    nonisolated static let format = "HH:mm:ss"

    nonisolated func describeFormat() -> String {
        // Cannot touch isolated state here; this is pure
        return "Format: " + Self.format
    }
}

let cl = Clock()
Task {
    await cl.tick()
    print(await cl.read())           // 1
    // Nonisolated members don't require await:
    print(Clock.format)              // "HH:mm:ss"
    print(cl.describeFormat())       // sync call
}

再入可能性への注意

actorは再入可能です。actorのメソッド内でawaitした後、別のメッセージが実行される場合があります。awaitポイントをまたいでも不変条件が有効になるように保ちます。

actor Logger {
    private var lines: [String] = []
    func log(_ s: String) async {
        lines.append(s)
        // Simulate an await point; actor may process other messages here (reentrant)
        try? await Task.sleep(nanoseconds: 10_000_000)
        lines.append("done")
    }
    func snapshot() -> [String] { lines }
}

let logger = Logger()
Task {
    async let a = logger.log("A")
    async let b = logger.log("B")
    _ = await (a, b)
    print(await logger.snapshot())   // order shows possible interleaving
}

ベストプラクティス

ガイドライン:

小さな非同期メソッドを公開し、長いクリティカルセクションは避けます。
定数や純粋なヘルパーにはnonisolatedを使います。
actorの外部にnon-Sendableな共有可変状態を保存しないでください（次にSendableを学びます）。

actorの隔離要件

確認問題: 外部からactorの状態を読み書きするにはどうしますか？

振り返り

まとめ: actorは可変状態を隔離し、外部からのアクセスにはawaitが必要です。純粋なメンバーやstaticメンバーにはnonisolatedを使い、再入可能性に安全に対応できるよう、短い非同期メソッドを設計します。

よくある質問

「Actorsとデータ分離、nonisolated」レッスンは無料ですか？

はい。「Actorsとデータ分離、nonisolated」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、Swift Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 Swift Academyコースには全3レッスンが含まれています。

「Actorsとデータ分離、nonisolated」で何を学びますか？

actorによる分離を学びます。状態は actor の背後で保護され、actor間アクセスには await が必要です。純粋またはstaticな nonisolated メンバーは分離を迂回します。ブラウザで直接実行するハンズオンコードでSwift Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

Swift Academyを始めるのに経験は必要ですか？

事前経験は必要ありません。CoddyKitのSwift Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。これはレッスン2/3です。

「Actorsとデータ分離、nonisolated」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このSwift Academyレッスンでコードを書いて実行できますか？

はい。すべてのSwift Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

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