Java 9のFlow APIとは？実行手順と主要インターフェースを徹底解説

Flow APIの概要

Java 9で導入されたFlow APIは、事実上の標準となっているReactive Streams仕様に対応したAPIです。非同期処理におけるデータの発行（パブリッシュ）と購読（サブスクライブ）の中核を捉える、最小限のインターフェース群で構成されています。

以下に、Flow APIの重要なインターフェースを紹介します。

1) Flow.Publisher（パブリッシャー）

サブスクライバーが消費するためのアイテム（データ）を生成する役割を持つインターフェースです。定義されているメソッドはsubscribe(Subscriber)のみで、名前の通りサブスクライバーの購読登録を行います。

構文

void subscribe(Flow.Subscriber<? super T> subscriber)

2) Flow.Subscriber（サブスクライバー）

パブリッシャー（通常は1つ）を購読し、アイテム（onNext(T)）、エラーメッセージ（onError(Throwable)）、または「これ以上アイテムが届かないことを示すシグナル」（onComplete()）を受け取るインターフェースです。これらのコールバックが発生する前に、パブリッシャーはonSubscribe(Subscription)メソッドを呼び出します。

構文

void onSubscribe(Flow.Subscription subscription)
void onNext(T item)
void onError(Throwable throwable)
void onComplete()

3) Flow.Subscription（サブスクリプション）

単一のパブリッシャーと単一のサブスクライバーをつなぐ接続を表すインターフェースです。サブスクライバーはこのオブジェクトを使って、追加のアイテムを要求する（request(long)）ことも、接続を解除する（cancel()）こともできます。

構文

void request(long n)
void cancel()

Flow APIの実行手順

Flow APIによる非同期処理は、以下の流れで実行されます。

• まず、PublisherとSubscriberを作成します。
• Publisher::subscribeを使って、サブスクライバーをパブリッシャーに登録します。
• パブリッシャーはSubscriptionを生成し、Subscriber::onSubscribeを呼び出して渡します。これにより、サブスクライバーはそのSubscriptionを保持できるようになります。
• 任意の時点で、サブスクライバーはSubscription::requestを呼び出し、受け取りたいアイテムの数を要求します。
• パブリッシャーはSubscriber::onNextを呼び出してアイテムの受け渡しを開始します。ただし、要求された数を超えるアイテムを発行することはありません。
• 処理中に何らかの問題が発生した場合、パブリッシャーはSubscriber::onErrorを、正常に完了した場合はSubscriber::onCompleteをそれぞれ呼び出します。
• サブスクライバーは必要に応じてさらにアイテムを要求し続けることもできれば、Subscription::cancelを呼び出して接続を切断することも可能です。

このように、Flow APIは「バックプレッシャー」の概念を取り入れることで、サブスクライバーの処理能力に合わせた効率的な非同期ストリーム処理を実現しています。