Protocol

ProtocolはElixirでポリモーフィズムを実現するための仕組み。プロトコルを使うことでどのようなデータでもやり取りできるようになる
たとえば Elixirではnilとfalseだけがfalseとして扱われ、それ以外のすべてはtrueと評価されるが、アプリケーションによっては空白をfalseと評価したいケースもないだろうか？このような場合はプロトコルを使うと実現できる。

# Blankというプロトコルを定義
defprotocol Blank do
  @doc "Returns true if data is considered blank/empty"
  def blank?(data)
end

# プロトコルを実装していく
# Integers are never blank
defimpl Blank, for: Integer do
  def blank?(_), do: false
end

# Just empty list is blank
defimpl Blank, for: List do
  def blank?([]), do: true
  def blank?(_),  do: false
end

# Just empty map is blank
defimpl Blank, for: Map do
  def blank?(map), do: map_size(map) == 0
end

# Just the atoms false and nil are blank
defimpl Blank, for: Atom do
  def blank?(false), do: true
  def blank?(nil),   do: true
  def blank?(_),     do: false
end

blank?/1を呼んで確認してみる

iex> Blank.blank?(0)
false

iex> Blank.blank?([])
true

iex> Blank.blank?([1, 2, 3])
false

# 実装されていないデータ型を指定すると例外
iex> Blank.blank?("hello")
** (Protocol.UndefinedError) protocol Blank not implemented for "hello"

このようにargmentの型に応じて動きを変えることを実現している。

Protocols and structs

Protocolはstructと共に使うと、より効果的に使える

# User structを定義
defmodule User do
    defstruct name: "john", age: 27
end

# さきほどのBlank protocolにUserの型を実装
defimpl Blank, for: User do
  # nameが入っていなかったら空とする
  def blank?(%User{name: ""}), do: true
  def blank?(_), do: false
end

# デフォルト値が入っているのでfalse
iex> Blank.blank?(%User{})
false

# nameを"" にするとblank扱いになる
iex> Blank.blank?(%User{name: ""})
true

Falling back to Any

protocolにanyを実装するとあらゆるデータ型に適用される

# protocol に@fallback_to_anyを追加
defprotocol Blank do
  @fallback_to_any true
  def blank?(data)
end

# anyを実装
defimpl Blank, for: Any do
  def blank?(_), do: false
end

# 上の例では実装されていなかったstringがanyに適用されることがわかる
iex> Blank.blank?("hello")
false

Built-in protocols

Elixirではすでに組み込み済みの多数のprotocolがある。今までにみてきたEnumモジュールの関数では Enumerable プロトコルを実装したデータ型を引数として受けていた。
他にも例えば、to_stringは様々なデータ型を受け取ることができるが、それらはString.Chars プロトコルの実装によって実現している。