スレッドセーフな永続化のための Swift Actor

Swiftのactorを使用してスレッドセーフなデータ永続化レイヤーを構築するパターン。メモリキャッシュとファイルバックドストレージを組み合わせ、actorモデルを活用してコンパイル時にデータ競合を排除する。

起動条件

• Swift 5.5以降でデータ永続化レイヤーを構築する場合
• 共有可変状態へのスレッドセーフアクセスが必要な場合
• 手動の同期（ロック、DispatchQueue）を排除したい場合
• ローカルストレージを持つオフラインファースとアプリを構築する場合

コアパターン

Actorベースのリポジトリ

Actorモデルはシリアライズされたアクセスを保証する——コンパイラによって強制されるデータ競合なし。

public actor LocalRepository<T: Codable & Identifiable> where T.ID == String {
    private var cache: [String: T] = [:]
    private let fileURL: URL

    public init(directory: URL = .documentsDirectory, filename: String = "data.json") {
        self.fileURL = directory.appendingPathComponent(filename)
        // Synchronous load during init (actor isolation not yet active)
        self.cache = Self.loadSynchronously(from: fileURL)
    }

    // MARK: - Public API

    public func save(_ item: T) throws {
        let previous = cache[item.id]
        cache[item.id] = item
        do {
            try persistToFile()
        } catch {
            // ディスク書き込み失敗時はキャッシュをロールバックして整合性を維持
            cache[item.id] = previous
            throw error
        }
    }

    public func delete(_ id: String) throws {
        let previous = cache[id]
        cache[id] = nil
        do {
            try persistToFile()
        } catch {
            // ディスク書き込み失敗時はキャッシュをロールバックして整合性を維持
            cache[id] = previous
            throw error
        }
    }

    public func find(by id: String) -> T? {
        cache[id]
    }

    public func loadAll() -> [T] {
        Array(cache.values)
    }

    // MARK: - Private

    private func persistToFile() throws {
        let data = try JSONEncoder().encode(Array(cache.values))
        try data.write(to: fileURL, options: .atomic)
    }

    private static func loadSynchronously(from url: URL) -> [String: T] {
        guard let data = try? Data(contentsOf: url),
              let items = try? JSONDecoder().decode([T].self, from: data) else {
            return [:]
        }
        return Dictionary(uniqueKeysWithValues: items.map { ($0.id, $0) })
    }
}