MastodonのVimプラグインを作成した際の設計・実装で工夫したこと

今回はVimからMastodonにアクセス・投稿・表示するプラグインを作ったので、紹介を兼ねて設計・実装で工夫したことについて書きます。

• 実装した機能
  • タイムライン
  • 投稿作成バッファ
  • 画像のプレビュー

https://github.com/gw31415/mstdn.vim

設計

バックエンド

MastodonはWeb系のAPIを叩く必要がありますが、Vim標準の機能では実装が大変です。具体的には次のような課題があります。

• curl などのコマンドを使う必要がある
• 非同期処理が標準機能ではローレベルすぎる
• レスポンスのパースが大変

こういったプラグインを作成する際には denops.vim が便利です。denopsはVimプラグインの作成にDenoを用いることができるシステムで、外部APIを叩くような処理を簡単に行える他、V8による高速なデータ処理、TypeScriptの強い表現力を利用して開発することができます。

フロントエンド

使用に関わる部分は、なるべくVimの標準機能に沿ったもの、コマンドを増やさないものにしたいと考えました。具体的には次のような設計にしました。

• mstdn://[e-mail]/home のようなURL的スキームを用いて、Mastodonのタイムラインにアクセスできるようにする
  • :e mstdn://[e-mail]/home でタイムラインを開く
• 投稿に関してはコマンドを増やさず、 :call で呼び出せる関数を提供する
  • 投稿作成画面を開くなどの機能は別途プラグインで提供する
• 画像のプレビューはSIXELを利用し、対応している端末で画像を表示する

実装

denops.vimの簡単な使い方

denops.vimの使い方については本題ではないので、ここでは簡単な使い方を紹介します。

denops.vimのプラグインは以下のようなディレクトリ構成にします。

.
└── denops
    └── hoge
        └── main.ts

こうするとdenopsのプラグインとして認識され、Vimから hoge をキーとして main.ts を呼び出すことができます。

main.ts の中身は async main(Denops) -> Promise<void> の関数をエクスポートするとそこがエントリーポイントになります。
main関数の引数には Denops が渡され、これを使ってVimとのやり取りを行います。

import { Denops } from "https://deno.land/x/denops_std@v5.1.0/mod.ts";
export async function main(denops: Denops): Promise<void> {
  // ここに処理を書く
}

dispatcherについて

初期化処理は main 関数の中で行いますが、このままだと標準の設定ファイルで設定できるようなことしかできません。
TypeScript関数を適宜呼び出す際は、Denopsオブジェクトのdispatcherを使ってクロージャを登録しておき、Vimから呼び出すという形にします。

import { Denops } from "https://deno.land/x/denops_std@v5.1.0/mod.ts";
export async function main(denops: Denops): Promise<void> {
  denops.dispatcher = {
    async echo(message: unknown): Promise<void> {
      await denops.cmd(`echo "${message}"`);
    },
  };
}

このようにすることで、Vimから :call denops#request('hoge', 'echo', ['Hello, World!']) というコマンドを実行して Hello, World! というメッセージを表示することができます(denops/hoge/main.ts内で登録した echo の引数を前から順に渡している)。

Mastodon APIをプラグインのために抽象化する

最初の実装に基けば、目標のプラグインはバッファとタイムラインが一対一に対応する形になります。つまり、対応するタイムラインについては初期化処理、再接続時に同期的にフェッチする一方、更新は非同期で取得する必要があります。前者は通常のTimeline APIを使い、後者はStreaming APIを使うことになります。Streaming APIにはWebSocketとPollingの2つの方法がありますが、今回はWebSocketを使うことにしました。

ただし、MastodonのAPIはStreaming APIが提供されているタイムラインが限られていたり、通常のTimeline APIとアクセス方法に若干一貫性がありません。

タイムライン	Timelineのエンドポイント	Streamingで最初にPOSTするデータ
ホーム	/api/v1/timelines/home	{ "stream": "user" }
連合	/api/v1/timelines/public?local=false	{ "stream": "public" }
リモート	/api/v1/timelines/public?local=false&remote=true	{ "stream": "public:remote" }
ローカル	/api/v1/timelines/public?local=true	{ "stream": "public:local" }
ハッシュタグ(連合)	/api/v1/timelines/tag/${タグ名}?local=false	{ "stream": "hashtag", "tag": "${タグ名}" }
ハッシュタグ(ローカル)	/api/v1/timelines/tag/${タグ名}?local=true	{ "stream": "hashtag:local", "tag": "${タグ名}" }

• 参考
  • timelines API methods
  • streaming API methods

そのため、これらの違いを吸収するために、Mastodon APIをプラグインのためにMethodという名で抽象化しました。

/**
 * 非同期取得のストリームの種類
 */
export type StreamType =
  | "public"
  | "public:media"
  | "public:local"
  | "public:local:media"
  | "public:remote"
  | "public:remote:media"
  | "hashtag"
  | "hashtag:local"
  | "user"
  | "user:notification"
  | "list"
  | "direct";

/**
 * ストリームの種類
 */
export interface Stream<T extends StreamType = StreamType> {
  stream: T;
  list: T extends "list" ? string : undefined;
  tag: T extends "hashtag" | "hashtag:local" ? string : undefined;
}
/**
 * 通信先
 */
export interface Method {
  /**
   * WebSocket確立のためのStream
   */
  get stream(): Stream;
  /**
   * REST APIのエンドポイント
   */
  get endpoint(): string;
}

Methodはstreamやendpointを持つものと宣言しています。これを implements することで、非同期更新と同期的取得をまとめた構造体として扱うこととしました。

実際に抽象化されたMethodオブジェクトは以下の部分に宣言しています。

https://github.com/gw31415/mstdn.vim/blob/320c801cd921e6ba10946c74921d1b0ae172ea14/denops/mstdn/entities/methods.ts

非同期更新されるバッファの実装

denopsを用いるとVimと通信して処理を行えますが、それでも投稿を全体的に更新していくと大変なコストがかかります。そのため、バッファ1つにつき1つのオブジェクトを割り当て、状態をキャッシュして差分更新する設計にしました。

TimelineRendererに持たせるメンバ変数

当然、バッファにある投稿を配列として保持する必要があります。投稿が時系列で途切れないことが保証されていればそれでいいですが、WebSocketが切断された部分が途切れていることも保持しなければなりません。そのため、投稿保持のための配列の要素は Status | LoadMore としました。

Status は投稿の構造体を表し、LoadMore は「さらに読み込む」を表す別の構造体です。どちらも並べ替えのための createdAt プロパティを持っています。

TimelineRendererに持たせるメソッド

以下はバッファに一対一対応し更新を引き受ける構造体 TimelineRenderer の大まかな設計です。メソッドの中身は省略しています。

interface LoadMore {
  createdAt: string;
  id: string;
}

/** LOAD MOREもしくはStatus */
interface StatusOrLoadMore<
  T extends "Status" | "LoadMore" = "Status" | "LoadMore",
> {
  /** Status か LoadMoreの実体 */
  type: T;
  data: T extends "Status" ? Status : LoadMore;
}
/** タイムラインのレンダーを引き受ける構造体 */
export class TimelineRenderer {
  private _statuses: StatusOrLoadMore[] = [];
  private bufnr: number;
  private constructor(bufnr: number) {
    this.bufnr = bufnr;
  }
  /** バッファに紐ついているStatus一覧 */
  get statuses(): StatusOrLoadMore[] {}
  /** 現在のバッファを初期設定する */
  public static async setupCurrentBuffer(
    denops: Denops,
  ): Promise<TimelineRenderer> {}
  /** 「さらに読み込む」マークを先頭に挿入する */
  public async addLoadMore(denops: Denops) {}
  /** 指定したIDのLOAD MOREの前後のStatusを取得する */
  public loadMoreInfo(id: string): {
    /** LOAD MORE直前の投稿 */
    prev: Status | null;
    /** LOAD MORE直後の投稿 */
    next: Status | null;
  } {}
  /** 適切な位置に投稿を挿入または更新する。 */
  public async add(
    denops: Denops,
    statuses: Status[],
    opts: {
      update_only?: boolean | undefined;
    } = {},
  ) {}
  /** 再描画 */
  public async redraw(denops: Denops, view?: WinSaveView) {}
  /** 投稿やLOAD MOREを削除する */
  public async delete(denops: Denops, id: string): Promise<boolean> {}
}

• statuses はバッファに紐ついているStatus一覧を返します
• setupCurrentBuffer は読み込み専用にしたりなど、現在のバッファを初期設定します
• addLoadMore は切断された際に呼び出し、「さらに読み込む」マークを先頭に挿入します
• loadMoreInfo はLOAD MORE直前もしくは直後の投稿を返します(何度も読み込むことを想定)
• add は適切な位置に投稿を挿入または更新します

投稿編集バッファ

これでタイムラインの実装は終わりですが、投稿を行うためのバッファも欲しいです。投稿をシームレスに行うために、タイムラインバッファ内で特定のキーバインドを押下することで専用バッファを開く、という実装が考えられます。
実装は別のプラグインとして提供しましたが、本記事でも設計などについて紹介します。

https://github.com/gw31415/mstdn-editor.vim

投稿編集用バッファの操作感としては、保存処理 (:w, :wq, ZZ, ...)をした際にタイムラインバッファに投稿を追加する、というものです。これは BufWriteCmd の自動コマンドを用いることで実装します。

https://github.com/gw31415/mstdn-editor.vim/blob/a4533096ad75e124356f169d12724823e3192fb2/autoload/mstdn/editor.vim#L22-L37

画像のプレビュー

Mastodonは画像を添付できるため、画像のプレビューを表示する機能も欲しくなります。しかし、VimはEmacsのように画像を表示する機能が標準で備わっていません。画像の表示のアプローチはいくつかありますが、今回はVim内で画像を表示したいため SIXEL を利用しました。
SIXELを利用すると対応している端末(WeztermやiTerm2)であればSIXEL形式の文字列を echoraw (Neovimなら chansend) に渡すことで画像を表示することができます。
SIXELへの変換と表示は需要が限られているので別に切り分けました。

https://github.com/gw31415/denops-sixel-view.vim

プレビューの設定例

const s:FONTHEIGHT = 14
const s:FONTWIDTH = s:FONTHEIGHT / 2
const s:RETINA_SCALE = 2

" b:img_indexは現在何番目の画像を表示しているかを保持する

function s:clear() abort
  if exists('b:img_index')
    unlet b:img_index
  endif
  call sixel_view#clear()
endfunction

function s:preview_cur_img(next) abort
  " 倍率の計算
  let ww = winwidth('.')
  let wh = winheight('.')
  let maxWidth = ww * s:FONTWIDTH / 2 * s:RETINA_SCALE
  let maxHeight = wh * s:FONTHEIGHT / 2 * s:RETINA_SCALE

  " 画像のURLを抽出
  let imgs = mstdn#timeline#status()['mediaAttachments']
      \ ->filter({_, v -> v['type'] == 'image'})
  if len(imgs) == 0
    lua vim.notify("No image found", vim.log.levels.ERROR)
    return
  endif

  " 画像のインデックスを更新
  " b:img_indexを画像の数で割った余りを取ることでループさせる
  if !exists('b:img_index')
    let b:img_index = 0
  else
    let b:img_index = b:img_index + a:next
  endif
  let index = b:img_index % len(imgs)
  if index < 0
    let index = len(imgs) + index
  endif

  let key = 'preview_url' " or 'url'
  let url = imgs[index][key]

  " 画像を表示
  call sixel_view#view(url, #{maxWidth: maxWidth, maxHeight: maxHeight}, 0, 0)
  " カーソルを移動させることで画像を閉じる
  au CursorMoved,CursorMovedI,BufLeave <buffer> ++once call s:clear()
endfunction


" 画像のプレビューをESCで閉じる
nn <buffer> <ESC> <ESC><cmd>call <SID>clear()<cr>
" 画像のプレビューをC-j, C-kで切り替える
nn <buffer> <C-k> <cmd>call <SID>preview_cur_img(-1)<cr>
nn <buffer> <C-j> <cmd>call <SID>preview_cur_img(+1)<cr>

参考
https://zenn.dev/vim_jp/articles/358848a5144b63

最後に

要点については以上です。このように、VimでMastodonのような特定のプラットフォームに依存するようなプラグインを作成するのには Denops は本当に強いなと感じました。

結構簡単にプラグインを作成できるので、興味がある方はぜひ試してみるのをおすすめします。手軽に環境を育てられるのがVimの良いところですね。