Android Coroutines エキスパートスキル

このスキルは、Android での本番品質の Kotlin Coroutines コードを記述するための権威的なルールとパターンを提供します。構造化並行性、ライフサイクルセーフティ、および最新のベストプラクティス（2025年標準）を実施します。

責務

• 非同期ロジック: サスペンド関数の実装、Dispatcher 管理、並列実行。
• リアクティブストリーム: Flow、StateFlow、SharedFlow、callbackFlow の実装。
• ライフサイクル統合: スコープ（viewModelScope、lifecycleScope）の管理と安全な収集（repeatOnLifecycle）。
• エラーハンドリング: CoroutineExceptionHandler、SupervisorJob、および適切な try-catch 階層の実装。
• キャンセル可能性: ensureActive() を使用して長時間実行される操作を協調的にする。
• テスト: TestDispatcher と runTest のセットアップ。

適用可能性

ユーザーが以下を尋ねるときにこのスキルを有効にします：

• 「API/データベースからデータをフェッチする」
• 「バックグラウンド処理を実行する」
• 「メモリリークを修正する」（スレッド/タスク関連）
• 「リスナー/コールバックを Coroutines に変換する」
• 「ViewModel を実装する」
• 「UI 状態更新を処理する」

重要なルール & 制約

1. Dispatcher インジェクション（テスト可能性）

• 決して クラス内で Dispatcher をハードコードしない（例：Dispatchers.IO、Dispatchers.Default）。
• 常に コンストラクタ経由で CoroutineDispatcher をインジェクトする。
• 便宜上、コンストラクタ引数で Dispatchers.IO をデフォルトにするが、上書き可能にする。

// 正しい
class UserRepository(
    private val ioDispatcher: CoroutineDispatcher = Dispatchers.IO
) { ... }

// 間違い
class UserRepository {
    fun getData() = withContext(Dispatchers.IO) { ... }
}

2. メインセーフティ

• Data または Domain レイヤーで定義されたすべてのサスペンド関数は メインセーフ である必要があります。
• ワンショット呼び出し は suspend 関数として公開すること。
• データ変更 は Flow として公開すること。
• 呼び出し元（ViewModel）は Dispatchers.Main から UI をブロックせずに呼び出せる必要があります。
• リポジトリ実装内で withContext(dispatcher) を使用して、実行をバックグラウンドに移動します。

3. ライフサイクル対応の収集

• 決して lifecycleScope.launch または launchWhenStarted（非推奨/危険）で flow を直接収集しない。
• 常に Activity または Fragment で flow を収集するために repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) を使用すること。

// 正しい
viewLifecycleOwner.lifecycleScope.launch {
    viewLifecycleOwner.repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
        viewModel.uiState.collect { ... }
    }
}

4. ViewModel スコープ使用法

• ViewModel でコルーチンを開始するには viewModelScope を使用する。
• ViewModel から View に対してサスペンド関数を公開しない。ViewModel は View が監視する StateFlow または SharedFlow を公開する必要があります。

5. 可変状態のカプセル化

• 決して MutableStateFlow または MutableSharedFlow を公開しない。
• .asStateFlow() またはアップキャストを使用して、読み取り専用 StateFlow または Flow として公開する。

6. GlobalScope 禁止

• 決して GlobalScope を使用しない。構造化並行性を破壊し、リークにつながる。
• タスクが現在のスコープを超えて存在する必要がある場合は、インジェクトされた applicationScope（Application ライフサイクルに結び付いたカスタムスコープ）を使用する。

7. エラーハンドリング

• 決して 汎用の catch (e: Exception) ブロックで CancellationException をキャッチしない（再スローなし）。
• runCatching は、明示的に CancellationException を再スローする場合のみ使用する。
• CoroutineExceptionHandler は、トップレベルコルーチン（launch 内）でのみ使用する。async または子コルーチン内では効果がありません。

8. キャンセル可能性

• コルーチンは 協調的キャンセル を特徴とします。キャンセルをチェックしない限り、すぐには停止しません。
• タイトなループ（例：大量リストの処理、ファイル読み取り）でキャンセルをチェックするために、ensureActive() または yield() を呼び出すこと。
• delay() や withContext() などの標準関数は既にキャンセル可能です。

9. コールバック変換

• callbackFlow を使用して、コールバックベースの API を Flow に変換する。
• 常に callbackFlow ブロックの終わりで awaitClose を使用して、リスナーを登録解除する。

コードパターン

Flow を使用したリポジトリパターン

class NewsRepository(
    private val remoteDataSource: NewsRemoteDataSource,
    private val externalScope: CoroutineScope, // アプリ全体イベント用
    private val ioDispatcher: CoroutineDispatcher = Dispatchers.IO
) {
    val newsUpdates: Flow<List<News>> = flow {
        val news = remoteDataSource.fetchLatestNews()
        emit(news)
    }.flowOn(ioDispatcher) // アップストリームは IO で実行
}

並列実行

suspend fun loadDashboardData() = coroutineScope {
    val userDeferred = async { userRepo.getUser() }
    val feedDeferred = async { feedRepo.getFeed() }
    
    // 両方を待つ
    DashboardData(
        user = userDeferred.await(),
        feed = feedDeferred.await()
    )
}

runTest を使用したテスト

@Test
fun testViewModel() = runTest {
    val testDispatcher = StandardTestDispatcher(testScheduler)
    val viewModel = MyViewModel(testDispatcher)
    
    viewModel.loadData()
    advanceUntilIdle() // コルーチンを処理
    
    assertEquals(expectedState, viewModel.uiState.value)
}