ScalaとSwiftの連携を徹底解説！異なるプラットフォーム間での協力

ScalaとSwiftは、異なるエコシステムに属するプログラミング言語ですが、それぞれの強みを活かして連携させることで、パフォーマンスや開発効率を向上させることができます。Scalaは関数型プログラミングとオブジェクト指向プログラミングを組み合わせたJVM上の言語で、特に大規模なデータ処理やサーバーサイドでの利用が多いです。一方、SwiftはApple製品のアプリケーション開発に使われる言語で、iOSやmacOSのアプリケーションで主に利用されています。

ScalaとSwiftを連携させるシナリオとしては、Scalaでサーバーサイドの処理を行い、SwiftでフロントエンドのUIやモバイルアプリを実装するケースが一般的です。この記事では、これら2つの言語をどのように連携させるか、具体的な例を通じて説明します。

連携のシナリオ

ScalaとSwiftの連携が必要になるケースは次の通りです。

1. Scalaでバックエンドを、Swiftでフロントエンドを構築する場合
   Scalaを使ってバックエンドAPIを実装し、Swiftを使ってモバイルアプリのフロントエンドを作成する場合、API通信を通じて連携が可能です。

2. SwiftでネイティブiOSアプリを開発しつつ、Scalaでビジネスロジックを実装する場合
   ビジネスロジックやデータ処理をScalaで書き、それをSwiftから呼び出すことができれば、パフォーマンスを最適化できます。

3. クロスプラットフォームの開発環境で異なる役割を持たせる場合
   モバイルとサーバー間の通信をシンプルに保ちつつ、各プラットフォームの最適化されたコードを連携させることができます。

連携方法

ScalaとSwiftを連携させる方法は大きく分けて以下の2つがあります。

1. Web APIを使った連携
   Scala側でWeb APIを実装し、Swift側からそのAPIを呼び出す方法。RESTful APIやgRPCなどを通じて、SwiftアプリからScalaのバックエンドにアクセスする形です。

2. システム間で共通のプロトコルを使う
   両者が同じ通信プロトコルやデータ形式（例えばJSONやProtobuf）を使ってデータをやり取りすることで連携します。

以下では、ScalaでAPIを作成し、それをSwiftから呼び出す具体的な例を示します。

ScalaでバックエンドAPIを構築

まず、Scala側で簡単なREST APIを作成し、それをSwiftアプリから呼び出せるようにします。Scalaでは、Akka HTTPというフレームワークを使ってシンプルなAPIサーバーを立てることができます。

Akka HTTPでのAPI実装 (Scala)

以下のScalaコードは、Akka HTTPを使って動作するシンプルなAPIサーバーです。このサーバーは、/greetというエンドポイントにアクセスすることで、クライアントに"Hello from Scala!"というメッセージを返します。

import akka.actor.ActorSystem
import akka.http.scaladsl.Http
import akka.http.scaladsl.server.Directives._
import akka.stream.ActorMaterializer

object ScalaApiServer extends App {
  implicit val system = ActorSystem("my-system")
  implicit val materializer = ActorMaterializer()

  val route =
    path("greet") {
      get {
        complete("Hello from Scala!")
      }
    }

  Http().bindAndHandle(route, "localhost", 8080)
  println("Scala API server is running at http://localhost:8080/greet")
}

このコードを実行すると、Scala APIサーバーが8080ポートで動作します。これで、SwiftアプリからHTTPリクエストを送って、Scala APIを呼び出す準備が整いました。

SwiftでScala APIを呼び出す

次に、SwiftからこのScala APIを呼び出す方法を見ていきましょう。Swiftでは、URLSessionを使ってHTTPリクエストを送信し、APIからデータを取得することができます。

SwiftでのAPI呼び出し

以下のコードは、SwiftでScalaのAPIを呼び出してレスポンスを取得する例です。

import Foundation

let url = URL(string: "http://localhost:8080/greet")!

let task = URLSession.shared.dataTask(with: url) { (data, response, error) in
    if let error = error {
        print("Error: \(error)")
        return
    }

    if let data = data, let responseString = String(data: data, encoding: .utf8) {
        print("Response from Scala API: \(responseString)")
    }
}

task.resume()

このSwiftコードでは、URLSessionを使ってScalaのAPIにアクセスしています。成功すると、Scalaサーバーからのレスポンスがターミナルに表示されます。

実行結果:

Response from Scala API: Hello from Scala!

gRPCを使った連携

もう一つの方法として、gRPCを使ってScalaとSwiftを連携させることもできます。gRPCはGoogleが開発した高速なRPCフレームワークで、スキーマ駆動の開発が可能です。gRPCを使用することで、効率的に2つの異なる言語間での通信を行うことができます。

gRPCのセットアップ

1. Scala側でgRPCサーバーをセットアップ
   ScalaでgRPCサーバーを実装し、サービスを定義します。protoc（Protocol Buffers Compiler）を使ってスキーマを定義し、SwiftとScala間で共通のインターフェースを持たせます。

2. Swift側でgRPCクライアントをセットアップ
   SwiftでgRPCクライアントを生成し、ScalaのgRPCサーバーと通信を行います。SwiftのgRPCライブラリを使うことで、スキーマに基づいた型安全な通信が可能です。

データ形式の共通化: JSONやProtocol Buffers

ScalaとSwift間でデータをやり取りする際に、共通のデータ形式を使用する必要があります。最も一般的なのはJSONですが、より効率的な通信を実現するためにProtocol Buffers（Protobuf）を使うことも可能です。

JSONでの連携

Scala側でJSONを返すAPIを作成し、SwiftでそのJSONを解析する流れです。Scalaでは、spray-jsonなどを使って簡単にJSONを生成できます。

import spray.json._

case class User(name: String, age: Int)

object UserJsonProtocol extends DefaultJsonProtocol {
  implicit val userFormat = jsonFormat2(User)
}

import UserJsonProtocol._

val route =
  path("user") {
    get {
      val user = User("Alice", 25)
      complete(user.toJson.toString)
    }
  }

Swift側では、JSONDecoderを使ってこのJSONを解析します。

import Foundation

let url = URL(string: "http://localhost:8080/user")!

let task = URLSession.shared.dataTask(with: url) { (data, response, error) in
    if let data = data {
        do {
            let user = try JSONDecoder().decode(User.self, from: data)
            print("User name: \(user.name), age: \(user.age)")
        } catch {
            print("Failed to decode JSON: \(error)")
        }
    }
}

task.resume()

struct User: Codable {
    let name: String
    let age: Int
}

実行結果:

User name: Alice, age: 25

まとめ

ScalaとSwiftは、それぞれが強力な特徴を持つプログラミング言語で、異なるプラットフォーム間での連携を通じて、強力なアプリケーションを開発することが可能です。Scalaでサーバーサイドの処理を担当し、Swiftでフロントエンドやモバイルアプリを構築する際に、APIやgRPCなどを使って効率的にデータをやり取りできます。

今回は、Scalaで作成したAPIをSwiftから呼び出す方法を中心に紹介しましたが、プロジェクトの規模や要件に応

じて、様々な連携方法を組み合わせて使うことができるでしょう。