【Dart】extension typeの使い方を考えてみる

はじめに

Dart 3.3で導入された extension type について考えてみます。
extension type は、既存の型に対して新しい型を定義し、特定の制約や振る舞いを追加できる機能です。
これにより、コードの安全性と可読性が向上します。

使い方を考えてみる

extension type の使い方を4つほど考えてみました。

1. 限定された値の集合を表す型

特定の値の集合のみを許容する型を定義したい場合に便利です。

extension type ID._(String id) {
  static const _allowedIds = {'A0001', 'B0001', 'C0002', 'D1001'};

  factory ID(String value) {
    if (!_allowedIds.contains(value)) {
      throw Exception('Invalid ID: $value');
    }

    return ID._(value);
  }
}

main() {
  // OK
  ID("A0001");

  // throw Exception
  ID("NGID");
}

2. APIの制限・機能の隠蔽

既存のクラス（特に List や Map などのコレクション）の機能をあえて隠し、特定の操作だけを許可したい場合に最適です。

例えば、「追加はできるが、削除はできないリスト（ログ用など）」や「スタック構造」を作る場合、通常のクラスでラップするとメモリを余分に消費しますが、extension type ならゼロコストです。

// Listをラップしているが、Listのメソッド(add, removeなど)は直接見せない
extension type LogBuffer(List<String> _list) {
  // 必要な操作だけを公開する
  void addLog(String message) {
    _list.add('${DateTime.now()}: $message');
  }

  // 読み取り専用のビューだけ返すとか
  List<String> get entries => List.unmodifiable(_list);

  int get count => _list.length;
}

void main() {
  final logs = LogBuffer([]);
  logs.addLog("Start");
  logs.addLog("Processing");

  // Listのメソッドは隠蔽されているため、コンパイルエラー
  logs.removeAt(0);

  print(logs.entries);
}

3. JSON/Map の型安全なラッパー

APIレスポンスなどの Map<String, dynamic> を扱う際、わざわざ fromJson を持つクラスを定義して全プロパティをコピー（インスタンス生成）するのは、巨大なデータだとコストがかかります。

extension type を使うと、Mapの実体のまま、プロパティアクセスのように見せることができ、構造的型付けのような振る舞いを実現できます。

extension type UserJson(Map<String, dynamic> _json) {
  String get name => _json['name'] as String;
  int get age => _json['age'] as int;

  // ネストしたデータもラップして返すことが可能
  bool get hasEmail => _json.containsKey('email');
}

void main() {
  final apiResponse = {'name': 'Jiro', 'age': 30, 'email': '[e-mail]'};

  final user = UserJson(apiResponse);

  print(user.name);
}

Nullableなプロパティも扱えます。

  String? get name => _json['name'] as String?;

4. 単位の取り違え防止

プリミティブ型に意味論的なラベルを貼ります。
例えば、同じ double でも「ピクセル」と「パーセント」や、「幅」と「高さ」を間違えて計算しないようにします。

extension type Px(double value) implements double {
  // implements double をつけると、doubleのメソッド(+,-,*,/など)をそのまま使える

  // Px同士の足し算だけ許可し、Percentとの計算を防ぐような制御も書ける
  Px operator +(Px other) => Px(value + other.value);
}

extension type Percent(double value) {
  // パーセントは 0.0 ~ 1.0 の範囲など、独自の計算ロジックを持たせる
  double toValue(double total) => total * value;
}

void main() {
  final width = Px(100);
  final opacity = Percent(0.5);

  // コンパイルエラーになる
  final result = width + opacity;

  print(width + Px(50)); // OK: 150.0
}

まとめ

extension type は、Dartにおいて型安全性とコードの可読性を向上させる強力なツールです。
特に、限定された値の集合を表す型、APIの制限・機能の隠蔽、JSON/Mapの型安全なラッパー、単位の取り違え防止など、様々なシナリオで役立ちます。
適切に活用することで、より堅牢でメンテナンスしやすいコードを書くことができます。

ぜひ試してみてください！