OpalのNativeはどのように実装されているのか

この記事はOpal Advent Calendar 2016の23日目の投稿として書いています。

今日はNativeの実装について書こうと思います。
その前にNativeのつかいかたです。

require 'native'

%x{
  var foo = new Object();
  foo.bar = function() {
    return 'bar';
  };
  foo.baz = 'baz';
}

n = Native(`foo`)
puts n.bar
puts n.baz

こんなプログラムを実行してみましょう。n.barもn.bazもそれぞれ文字列を返します。
Rubyのこれらの呼び出しはすべてメソッド呼び出しになります。
一方、JavaScriptではプロパティに関数だったり、文字列だったりをアサインすることができます。
Nativeは関数であれば関数を実行した結果を返すし、文字列などの値であればその値を返すようになっています。
それでは、これらがどのように実装されているか見てみましょう。

Nativeはstdlib/native.rbに定義されています。

まずはNative()の定義をみてみます。

  def Native(obj)
    if `#{obj} == null`
      nil
    elsif native?(obj)
      Native::Object.new(obj)
    else
      obj
    end
  end

nativeであればNative::Objectを返します。native?はどのように判定しているのでしょうか?

  def native?(value)
    `value == null || !value.$$class`
  end

nullの場合もしくは、$$classが定義されていない場合はnativeであると判定しています。
$$classはRubyのクラスを表す変数です。この定義があればRubyのクラスから生成されたオブジェクトと言えます。

Native::Objectのメソッド呼び出しはmethod_missingでnativeの呼び出しに変換されます。

  def method_missing(mid, *args, &block)
    %x{
      if (mid.charAt(mid.length - 1) === '=') {
        return #{self[mid.slice(0, mid.length - 1)] = args[0]};
      }
      else {
        return #{::Native.call(@native, mid, *args, &block)};
      }
    }
  end

メソッド名の最後が=だったらプロパティへの代入になります。
Native::Object#[]はJSのプロパティを返します。

  def [](key)
    %x{
      var prop = #@native[key];

      if (prop instanceof Function) {
        return prop;
      }
      else {
        return #{::Native.call(@native, key)}
      }
    }
  end

メソッド名が=で終らない場合は、Native#callが呼ばれます。

  def self.call(obj, key, *args, &block)
    %x{
      var prop = #{obj}[#{key}];

      if (prop instanceof Function) {
        var converted = new Array(args.length);

        for (var i = 0, length = args.length; i < length; i++) {
          var item = args[i],
              conv = #{try_convert(`item`)};

          converted[i] = conv === nil ? item : conv;
        }

        if (block !== nil) {
          converted.push(block);
        }

        return #{Native(`prop.apply(#{obj}, converted)`)};
      }
      else {
        return #{Native(`prop`)};
      }
    }
  end

Native#callの中身はプロパティが関数の場合は引数をnativeに変換して関数を呼び出します。
関数の場合は関数の呼び出し結果、それ以外ならプロパティそのものをNative::Objectでラップして返します。

引数の変換はto_nメソッドでおこなわれます。

  def self.try_convert(value)
    %x{
      if (#{native?(value)}) {
        return #{value};
      }
      else if (#{value.respond_to? :to_n}) {
        return #{value.to_n};
      }
      else {
        return nil;
      }
    }
  end

to_nメソッドはnative.rbのなかでいくつか定義されています。
たとえば、Numericなら

class Numeric
  def to_n
    `self.valueOf()`
  end
end

valueOf()でプリミティブを返すようになっています。

native.rbにはほかにもさまざまなクラスにto_nの定義をしています。Array``Hashなどもあります。
もちろん、Native::Object自身もto_nメソッドをもちます。
しかし、to_nが定義されていないクラスに関しては、nativeへの変換は行なわれませんので注意が必要です。
逆にto_nを定義すればnativeのメソッドに引数として渡すことができるようになります。

Nativeの実装についてみてきましたがいかがでしょうか。次回はJSの実装を見てみましょう。
では、Happy hacking!