モバイル開発におけるKotlinの特性：概要、構造、動作方法

クラス（data class、sealed class、object、companion object）

KotlinはJavaのクラス概念を拡張します。data class、sealed class、object、companion object — Javaには存在しないか、異なる方法で実装されている構造です。

data class vs sealed class

data class — equals()、hashCode()、toString()、copy()、componentN()を自動生成するクラス。データモデル（DTO、Entity）に最適。要件：プライマリコンストラクタに少なくとも1つのパラメータ、val/var、open/sealed/inner不可。sealed class — 制限されたサブクラス階層を持つクラス。すべてのサブクラスはコンパイル時に既知で、同じファイルに宣言されます。sealed classでのwhen式はelseブランチを必要としません。sealed interface（Kotlin 1.9+） — sealed classと同様ですが、多重継承を許可します。object — シングルトン。objectキーワード（classではなく）で宣言。スレッドセーフな遅延初期化。companion object — クラスの静的メンバー。名前を持ちます（デフォルトはCompanion）。インターフェースを実装でき、extension functionsを持つことができます。

data class — 90%のモデルに。 sealed class — UI Stateと結果に。 object — シングルトンに。IT Sectrはすべての画面状態（Loading、Success、Error）にsealed classを推奨します。

実践でのSealed class

Sealed class — 状態をモデル化するための強力なツール。例：UiState<T>とサブクラスLoading、Success(data: T)、Error(message: String)。when式はすべての状態の処理を保証します。Sealed interface — 多重実装が必要なイベントとアクション用。Value class（Kotlin 1.5+） — オーバーヘッドなしで単一の値をラップします。型安全な識別子に使用：@JvmInline value class UserId(val id: String)。

関数（extension、inline、higher-order、scope functions）

Extension Function — 継承なしで既存のクラスにメソッドを追加。fun String.isEmail(): Boolean。Extension Property — プロパティに対しても同様（バッキングフィールドなし）。Inline Function — 関数本体を呼び出し箇所に展開 — 呼び出しオーバーヘッドなし。ラムダを使用するhigher-order関数に使用。Higher-Order Function — 別の関数を受け取るか返す関数。Scope Functions — オブジェクトコンテキストを操作する5つの関数：let、run、with、apply、also。

Scope Functions

let — コンテキストit、ラムダ結果を返す。null-safe呼び出しに使用（?.let {}）。apply — コンテキストthis、コンテキストを返す。オブジェクト設定用。run — コンテキストthis、ラムダ結果を返す。コンテキストでの計算用。also — コンテキストit、コンテキストを返す。副作用用（ロギング）。with — extensionではない、コンテキストthis、ラムダ結果を返す。オブジェクトに対する一連の操作に。Lambda — 匿名関数。Destructuring Declaration — data classを変数に分解：val (name, age) = person。

Inline + reified

Inline functionとreified — JVMでジェネリック型を保存する唯一の方法。使用例：型安全ビルダー（Gson.fromJson<T>()）、型チェック（is T）、クラスの取得（T::class）。CrossinlineとNoinline — inline関数のラムダパラメータの修飾子。crossinline — non-local returnを禁止、noinline — 特定のラムダのインライン化を禁止。IT Sectrは型を扱う場合のみinline + reifiedを推奨します。通常のhigher-order関数では、inlineはバイトコードサイズを増やす可能性があります。

コルーチン（Coroutine Builder、Dispatchers、Scope）

コルーチン — 非同期プログラミングのための軽量スレッド。スレッドをブロックせず — 一時停止（suspend）します。suspend function — スレッドをブロックせずに一時停止できる関数。コルーチンまたは別のsuspend関数からのみ呼び出せます。

CoroutineScope

CoroutineScope — コルーチンのスコープ。CoroutineContext（Job + Dispatcher）を含みます。lifecycleScope — Activity/Fragment用（Lifecycle-aware）。viewModelScope — ViewModel用（onCleared()で自動キャンセル）。GlobalScope — グローバルスコープ（プロダクションでは非推奨 — メモリリーク）。Dispatchers：Dispatchers.Main（UI）、Dispatchers.IO（ネットワーク/ディスク）、Dispatchers.Default（CPU負荷密集型）、Dispatchers.Unconfined（非推奨）。launch — コルーチンを開始：Job。async — 結果付きで開始：Deferred<T>。runBlocking — ブロッキングブリッジ。withContext — suspend関数内でDispatcherを切り替え。

// コルーチンの例：ViewModelでのデータ読み込み
class MainViewModel : ViewModel() {
    private val _state = MutableStateFlow<UiState>(UiState.Loading)
    val state: StateFlow<UiState> = _state.asStateFlow()

    fun loadData() {
        viewModelScope.launch {
            _state.value = UiState.Loading
            try {
                val data = withContext(Dispatchers.IO) {
                    repository.fetchData()
                }
                _state.value = UiState.Success(data)
            } catch (e: Exception) {
                _state.value = UiState.Error(e.message)
            }
        }
    }
}

// asyncを使った並列リクエスト
suspend fun loadCombinedData(): CombinedData = coroutineScope {
    val users = async(Dispatchers.IO) { api.getUsers() }
    val posts = async(Dispatchers.IO) { api.getPosts() }
    CombinedData(users.await(), posts.await())
}

viewModelScope.launch — ViewModelでの標準的なコルーチン起動。withContext(Dispatchers.IO) — ネットワークリクエストのためにIOスレッドに切り替え。Dispatchersはコルーチンが実行されるスレッドプールを決定します。IT SectrはViewModelにはviewModelScope、Activity/FragmentにはlifecycleScopeを推奨します。

高度な機能（reified、destructuring、lateinit/lazy）

reified — inline関数内の型修飾子。型の使用を可能にします：T::class、is T、as T。reifiedがない場合、JVMのジェネリクスは消去されます（型消去）。inline fun + reified — 型安全APIのための強力な組み合わせ。Destructuring Declaration — val (x, y) = point。data classおよびcomponentN()を持つ型で機能。typealias — 型エイリアス：typealias Callback = (String) -> Unit。lateinit — varの遅延初期化（依存性注入用）。スレッドセーフではない。lazy — valの遅延初期化（デフォルトでスレッドセーフ）。lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) — 同期なし。Extension functionとExtension property — 継承なしで機能を追加。Kotlinはextension functionsがユーティリティタスクの90%を解決する言語です。

委譲プロパティ

Delegated Properties — getter/setterを別のオブジェクトに委譲。標準デリゲート：lazy、observable、vetoable、map。getValue/setValue演算子によるカスタムデリゲート。by — 委譲キーワード：val name by lazy { loadName() }。委譲プロパティはViewModelデリゲート（by viewModels()）の基礎です。IT Sectrは遅延初期化にはlazy、変更の監視にはDelegates.observableを推奨します。

reified — 型安全APIに。lazy — 遅延読み込みに。delegated properties — プロパティロジックの再利用に。IT Sectrは効果的なKotlin開発のためにこれらすべての機能を習得することを推奨します。

FlowとStateFlow

Flow — Kotlinのコールド非同期データストリーム。コレクターの要求に応じて値を発行。StateFlow — 単一の現在値を持つホットFlow。ViewModelでUI Stateに使用。SharedFlow — イベント用のホットFlow（ワンショットイベント）。flowOf、asFlow — コレクションからFlowを作成。catch、retry、debounce — 演算子。stateIn、shareIn — コールドFlowをホットに変換。IT SectrはUI StateにはStateFlow、イベント（Snackbar、ナビゲーション）にはSharedFlowを推奨します。

class SearchViewModel : ViewModel() {
    private val _query = MutableStateFlow("")
    val suggestions: StateFlow<List<String>> = _query
        .debounce(300)
        .filter { it.length >= 2 }
        .flatMapLatest { repository.search(it) }
        .stateIn(viewModelScope, SharingStarted.WhileSubscribed(5000), emptyList())

    fun onQueryChanged(query: String) {
        _query.value = query
    }
}

シリアライゼーション（kotlinx.serialization、Parcelize）

kotlinx.serialization — JSONシリアライゼーションのためのKotlinライブラリ。@Serializable — アノテーション。@SerialName — カスタムフィールド名。サポート：JSON、CBOR、ProtoBuf。Parcelize — Android Parcelableのための@Parcelize（手動実装不要）。Gson vs Moshi vs kotlinx：kotlinx.serialization — Kotlinファースト、コンパイルセーフ、リフレクション不要。Moshi — アノテーション + codegen。IT Sectrは新規プロジェクトにはkotlinx.serialization、既存プロジェクトにはMoshiを推奨します。

@Serializable
data class ApiResponse<T>(
    val success: Boolean,
    @SerialName("data") val data: T? = null,
    val error: String? = null
)

@Serializable
data class User(
    val id: Int,
    val name: String,
    val email: String
)

// デシリアライゼーション
val json = Json { ignoreUnknownKeys = true }
val response = json.decodeFromString<ApiResponse<List<User>>>(jsonString)
println("Users: ${response.data?.size ?: 0}")