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  • PywebviewでPythonとJavaScriptを連携:Promiseの役割と具体例

    Pywebviewは、PythonとJavaScriptを連携させたデスクトップアプリケーション開発に役立つフレームワークです。しかし、Pythonプログラマーにとって慣れない「非同期処理」や「Promise」に直面することもあります。本記事では、py-chessboardjsを例に、以下を詳しく解説します:

    1. Promiseとは何か、なぜ必要か
    2. Pythonのメソッド戻り値をJavaScriptの関数に活用する方法
    3. 具体例:PGNファイルの読み込み

    Promiseとは?

    Promiseは、非同期処理の結果を待つためのオブジェクトであり、成功(resolved)または失敗(rejected)の状態を持ちます。

    • Pythonでは、関数は通常即座に戻り値を返します(同期処理)。
    • 一方、JavaScriptでは処理が非同期になることが多く、処理完了後に値を受け取る必要があります。

    Pythonでは処理が終わるのを待って変数等に代入してくれますが、JavaScriptでは待ってくれません。
    これを解決するために、PywebviewはPythonのメソッド呼び出し結果をPromiseでラップします。これにより、JavaScript側でthenを使って結果を受け取れるようになります。


    Pythonメソッドの戻り値をJavaScriptで利用する

    以下は、py-chessboardjsのPGNファイル読み込み機能を使い、Pythonのメソッド結果をJavaScriptで処理する例です。

    Python側のコード

    PythonでPGNファイルを読み込み、その状態(FEN文字列)を返すメソッドを定義します:

    class Api:
        def open_pgn_dialog(self):
            """
            ユーザーにファイルダイアログを表示し、選択したPGNファイルを読み込み、
            そのゲーム状態をFEN文字列で返す。
            """
            file_types = ('PGN File (*.pgn)', 'All files (*.*)')
            file_path = self.window.create_file_dialog(webview.OPEN_DIALOG, file_types=file_types)[0]
            if os.path.exists(file_path):
                self.pgn = open(file_path)
                self.load_games_from_file()
                return self.board.fen()  # 現在のFEN文字列を返す
            return None

    JavaScript側のコード

    JavaScriptで、このPythonメソッドを呼び出し、結果(FEN文字列)を利用します:

    function openPgnDialog() {
        // Python API を呼び出し
        pywebview.api.open_pgn_dialog().then(fen => {
            if (fen) {
                console.log('FEN文字列:', fen);
                // 必要に応じてフロントエンドで処理
                updateBoardWithFen(fen);
            } else {
                console.error('PGNファイルの読み込みに失敗しました。');
            }
        }).catch(error => {
            console.error('エラーが発生しました:', error);
        });
    }
    
    // FEN文字列でボードを更新する例(仮)
    function updateBoardWithFen(fen) {
        alert('新しいFEN: ' + fen);
    }

    ポイント:
    pywebview.api.open_pgn_dialog()はPromiseを返し、thenで結果を受け取り処理しています。


    Promiseの基本的な使い方(Pythonプログラマー向け)

    PromiseはPythonの「関数の戻り値」をJavaScriptの非同期処理に適応するための仕組みです。

    • Pythonの戻り値はPromiseの成功状態(resolved value)として扱われます。
    • JavaScriptでは、thenを使って成功時の値を受け取ります。

    Promiseの流れ

    1. Pythonメソッドが値を返す。
    2. PywebviewがPromiseに変換。
    3. JavaScriptでthenを使い値を処理。

    フロントエンドのUIデザイン:Bootstrapを活用

    PywebviewはHTML/CSS/JavaScriptフレームワークを使用できるため、py-chessboardjsではBootstrapを活用し、ユーザーにとって使いやすいUIを構築しています。

    実装例

    以下は、index.htmlのナビゲーションバー部分です(省略のために一部改変):

    <nav class="navbar navbar-expand-sm navbar-dark bg-dark">
        <div class="container-fluid">
            <a class="navbar-brand" href="#">Py-Chessboardjs</a>
            <button class="navbar-toggler" type="button" data-bs-toggle="collapse" data-bs-target="#navbarNavDarkDropdown" aria-controls="navbarNavDarkDropdown" aria-expanded="false" aria-label="Toggle navigation">
                <span class="navbar-toggler-icon"></span>
            </button>
            <div class="collapse navbar-collapse" id="navbarNavDarkDropdown">
                <ul class="navbar-nav">
                    <li class="nav-item"><a class="nav-link" href="#">Home</a></li>
                    <li class="nav-item"><a class="nav-link" href="#">Settings</a></li>
                </ul>
            </div>
        </div>
    </nav>

    結果、レスポンシブなナビゲーションバーが表示され、簡単にカスタマイズできます。


    まとめ

    Promiseは、PythonとJavaScriptの動作の違いを吸収するために必要な仕組みです。今回の例では、py-chessboardjsを使いながら以下を学びました:

    1. PythonメソッドをJavaScriptから呼び出し、戻り値をPromiseで扱う方法。
    2. Bootstrapを利用したスタイリッシュなフロントエンドデザイン。

    これらを応用すれば、直感的で高性能なアプリケーションを構築できます。


    アロー関数を使う理由

    今回、ChatGPTとClaudeに記事を書いてもらう際にpy-chessboardjsのコードを標準の書き方に修正してもらい、その理由を解説してもらいました。以下はその内容です。
    JavaScriptの=>アロー関数(arrow function)を意味し、関数を簡潔に書くための記法です。従来のfunctionキーワードを使った関数定義と同じ動作をしますが、以下のような利点があります。

    1. 簡潔な記法:

      • 従来のfunctionキーワードを省略できます。
      • 例えば、以下のようなコードが簡略化されます:

        // 通常の関数
        function add(a, b) {
         return a + b;
        }
        
        // アロー関数
        const add = (a, b) => a + b;
    2. thisの挙動が直感的:

      • アロー関数は親スコープのthisをそのまま使用します。一方、従来のfunctionは呼び出し方によってthisが変わるため、意図しない挙動を防げます。

        例:

        function Example() {
         this.value = 42;
        
         // 通常の関数(意図したthisではない可能性あり)
         setTimeout(function() {
             console.log(this.value); // undefined(thisはグローバルを指す)
         }, 1000);
        
         // アロー関数(意図したthisを保持)
         setTimeout(() => {
             console.log(this.value); // 42
         }, 1000);
        }
        new Example();
    3. Promiseチェーンでの一般的な書き方:

      • Promiseチェーン(thencatch)内で、アロー関数を使うのが一般的です。
      • シンプルなコールバック処理に適しています:

        // 通常の関数
        pywebview.api.get_data().then(function(result) {
         console.log(result);
        });
        
        // アロー関数
        pywebview.api.get_data().then(result => {
         console.log(result);
        });

    アロー関数が好まれるケース

    • 短い関数(関数リテラル): アロー関数は、数行で完結する関数リテラルに適しています。
    • コールバック関数: 非同期処理(setTimeoutPromiseなど)で使うと直感的です。

    アロー関数を避けるべきケース

    アロー関数はthisの挙動が予測しにくいケースがあります。

    • thisを明示的に保持する必要がある場合: メソッド内やイベントリスナーなど、thisの挙動が重要な場合は、従来の関数式を使用する方が安全です。
    • thisの再定義が必要な場合: アロー関数ではthisを新たに定義できません。そのため、例えばイベントリスナーの削除が必要な場合は避けるべきです。

      // イベントリスナーの登録
      button.addEventListener('click', () => console.log('clicked'));
      
      // イベントリスナーの削除(動作しない)
      button.removeEventListener('click', () => console.log('clicked')); // 別の関数として扱われる

    アロー関数は実際にはthisを明示的に保持するのに適していません。むしろ、アロー関数はthisを現在のスコープから継承するため、メソッドやイベントリスナーでは注意が必要です。

    アロー関数はthisの挙動が独特で、以下のような特徴があります:

    1. アロー関数は、定義された場所のthisコンテキストを継承します。
    2. 自身のthisを持たず、外側のスコープのthisをそのまま使用します。
    3. メソッドやイベントリスナーでは、通常の関数式の方がthisの参照が明確です。

    結論

    =>(アロー関数)を使った理由:
    本記事ではPromiseチェーンでの一般的な記法を重視し、可読性と簡潔さのためにアロー関数を使用しました。特に短いコールバック関数を記述する場合、アロー関数が現代的で簡潔な書き方として推奨されるケースが多いです。
    ただし、もし従来のfunctionキーワードに慣れている場合、どちらを使うかは個人のスタイルやプロジェクトのコーディング規約に依存します。