majiayu000 Common Lisp Condition System
基本概念
Common Lispの条件システムは、エラー処理を「通知」と「回復」に分離する強力な機構です。
| 概念 | 役割 |
|---|---|
| Condition | エラーや状態を表すオブジェクト |
| Handler | 条件を検知して対応を決定 |
| Restart | 回復手段を提供 |
条件の定義
基本的な条件
(define-condition invalid-input-error (error)
((input :initarg :input :reader invalid-input)
(reason :initarg :reason :reader invalid-input-reason))
(:report (lambda (condition stream)
(format stream "Invalid input ~S: ~A"
(invalid-input condition)
(invalid-input-reason condition)))))
条件の階層
;; 基底条件
(define-condition my-app-error (error)
((context :initarg :context :reader error-context)))
;; 特殊化
(define-condition database-error (my-app-error)
((query :initarg :query :reader error-query)))
(define-condition connection-error (database-error)
((host :initarg :host :reader error-host)))
重大度別の基底クラス
| 基底クラス | 用途 |
|---|---|
error |
回復必須のエラー |
warning |
警告（処理は継続） |
simple-condition |
単純な状態通知 |
Restart の提供
restart-case パターン
(defun parse-config (path)
(restart-case
(let ((content (read-file path)))
(if (valid-config-p content)
(parse content)
(error 'invalid-config-error :path path)))
(use-default ()
:report "Use default configuration"
*default-config*)
(retry-with-path (new-path)
:report "Try a different config file"
:interactive (lambda ()
(format t "Enter new path: ")
(list (read-line)))
(parse-config new-path))
(skip ()
:report "Skip configuration loading"
nil)))
標準リスタート
;; abort - 処理を中止
(restart-case
(risky-operation)
(abort ()
:report "Abort the operation"
nil))
;; continue - 処理を続行
(restart-case
(when (suspicious-p data)
(cerror "Continue anyway" "Suspicious data detected"))
(continue ()
:report "Continue processing"))
;; use-value - 代替値を使用
(restart-case
(or (get-value key) (error 'missing-key :key key))
(use-value (value)
:report "Use a specific value"
:interactive (lambda () (list (read)))
value))
Handler の設定
handler-bind
条件発生時に呼ばれるが、スタックは巻き戻されない。
(handler-bind
((invalid-input-error
(lambda (c)
(log:warn "Invalid input: ~A" (invalid-input c))
(invoke-restart 'use-default)))
(warning
(lambda (c)
(log:info "Warning: ~A" c)
(muffle-warning c))))
(process-user-input input))
handler-case
条件発生時にスタックを巻き戻してハンドラを実行。
(handler-case
(parse-and-process input)
(invalid-input-error (c)
(format t "Error: ~A~%" c)
nil)
(file-error (c)
(format t "File error: ~A~%" c)
(retry-with-default))
(error (c)
(log:error "Unexpected error: ~A" c)
(error c))) ; 再通知
使い分け
| 状況 | 使用 |
|---|---|
| リスタートを呼び出したい | handler-bind |
| 単純なエラー処理 | handler-case |
| ロギングのみ | handler-bind |
| クリーンアップ必要 | handler-case + unwind-protect |
実践パターン
パターン1: リトライ機構
(defun fetch-with-retry (url &key (max-retries 3))
(loop for attempt from 1 to max-retries
do (restart-case
(return (http-get url))
(retry ()
:report "Retry the request"
(log:info "Retry attempt ~D" attempt)
(sleep (* attempt 2)))) ; バックオフ
finally (error 'max-retries-exceeded :url url)))
;; 使用側
(handler-bind
((connection-error
(lambda (c)
(when (find-restart 'retry)
(invoke-restart 'retry)))))
(fetch-with-retry "https://api.example.com"))
パターン2: バリデーション
(defun validate-user (user)
(restart-case
(progn
(unless (valid-email-p (user-email user))
(error 'validation-error :field 'email))
(unless (strong-password-p (user-password user))
(error 'validation-error :field 'password))
user)
(fix-field (field value)
:report "Fix the invalid field"
(setf (slot-value user field) value)
(validate-user user))))
パターン3: トランザクション
(defun with-transaction (thunk)
(let ((tx (begin-transaction)))
(restart-case
(prog1 (funcall thunk tx)
(commit tx))
(rollback ()
:report "Rollback transaction"
(rollback tx)
nil)
(retry ()
:report "Retry transaction"
(rollback tx)
(with-transaction thunk)))))
デバッグ
利用可能なリスタートの確認
(compute-restarts) ; 全リスタート
(find-restart 'retry) ; 特定リスタート
(invoke-restart-interactively 'use-value) ; 対話的に呼び出し
デバッガでの操作
;; SBCLデバッガ内
0: [RETRY] Retry the operation
1: [USE-DEFAULT] Use default value
2: [ABORT] Abort
;; 数字を入力してリスタートを選択