【ITニュース解説】Instance Actors in Swift: Part 3 of Actor Series

Swiftにおけるアクターモデルの重要な要素であるInstance Actors（インスタンスアクター）について解説する。

インスタンスアクターは、それぞれが独立した実行コンテキストを持つアクターのインスタンスを指す。Global Actorsのように共有された同期ドメインを提供するのではなく、各インスタンスアクターは自身の変更可能な状態を保護する独自の境界を作成する。これは、データへのアクセスを一度に1つの操作に制限し、データ競合を防ぎ、スレッドセーフを確保する「個人ボディーガード」のようなものだと考えられる。

インスタンスアクターを利用する主な理由は、データの分離、きめ細かい制御、スケーラブルな並行性、リソース管理、そしてステートマシンの実装に適している点にある。

インスタンスアクターは、特定インスタンスに対するリクエストを一つずつ順番に処理する。アクターのメソッドを外部から呼び出す場合、awaitキーワードを使用する必要がある。これは、特定のアクターで実行される順番を待つための待機ポイントを作成する。

具体的な例として、銀行口座管理システムを考えてみる。各BankAccountインスタンスは、口座番号、残高、取引履歴といった独自のデータを持つ。アクターを使用することで、複数の入出金処理が同時に発生しても、残高が正しく保たれ、データ競合が発生しないように保護される。

インスタンスアクターは、個別のリソース管理（ファイル、接続、キャッシュ）、状態の分離、並行処理、タスクベースの操作、スケーラブルなアーキテクチャが求められる場合に最適である。

インスタンスアクターを使用する際のベストプラクティスとして、アクターの操作を特定の責任に集中させ、インターフェースを簡潔に保つことが重要である。例えば、TokenManagerアクターは、アクセストークン、リフレッシュトークン、有効期限といったトークン関連の操作のみを担当する。

また、異なるアクター間の頻繁な通信はパフォーマンスに影響を与える可能性があるため、最小限に抑えるべきである。DataProcessorアクターの場合、個々のアイテムを処理するのではなく、アイテムのバッチを処理することで、アクターの切り替えを減らすことができる。

インスタンスアクターは、Swiftのアクター並行処理モデルの基礎となるものであり、個々の分離、スケーラブルな並行性、きめ細かい制御、そしてスレッドセーフを提供する。

@MainActorとGlobal Actorsと組み合わせることで、Swiftの包括的なアクター並行処理システムが完成する。@MainActorはUIの更新やメインスレッドの操作に、Global Actorsはアプリ全体の共有同期ドメインに、そしてインスタンスアクターは個々の独立した状態の保護にそれぞれ使用される。