Kotlin in Action 3챕터-세션 3

January 4, 2024

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메서드 추가: 확장함수와 확장 프로퍼티

코틀린은 기존의 자바 코드와 자연스러운 통합을 지향한다.
그 과정에서 대부분의 코드들은 서로 자연스러운 마이그레이션이 되지만, 간혹 일부 코틀린 코드나 자바 코드는 직접 변환이 어려울 수도 있다.
이때 자바 API를 재작성하지 않고, 코틀린 언어의 편의기능만을 똑 떼어서 사용할 수 있도록 도와주는 것이 확장함수의 역할이다.

확장함수

정의

어떤 클래스의 멤버 메서드처럼 호출 가능하지만, 해당 클래스의 밖에 선언된 함수

만들기

함수의 이름 앞에 그 함수가 확장할 클래스의 이름을 덧붙이면 된다.
이때 클래스의 이름은 수신 객체 타입이라고 부르며, 확장함수가 호출되는 대상이 되는 값이 수신 객체가 된다.

예시코드

기본 형태는 fun 클래스명.함수명:리턴타입=수신객체의 형태이다.

fun List<Int>.checkingOdd():List<Int>{
    val result= arrayListOf<Int>()
    for(item in this){
        if(item%2!=0)
            result.add(item);
    }
    return result;
}
fun main() {
    val number=listOf(1,2,3)
    println(number.checkingOdd())
}

위 예시는 filter로도 만들 수 있는 간단한 예제인데, int로 된 리스트가 들어오면 그중에서 홀수인 멤버들만 result에 넣어서 다시 결과 리스트를 만드는 방식이다.
위 코드에서는 수신객체인 number직 list가 수신객체이다.

특징

자바 클래스로 컴파일한 클래스 파일이 있는 한 그 클래스에서 원하는대로 확장의 추가가 가능하다.
즉 그루비와 같은 다른 JVM 언어로 작성된 클래스도 확장 가능하다.
또한 확장 함수의 본문에서도 this를 생략하는 것이 가능하다.
또한 확장함수 내에서는 private나 protected로 정의된 멤버를 사용할 수 없기 때문에, 확장함수는 캡슐화를 깨는 존재가 아닌 일종의 메서드라고 볼 수 있다.

임포트와 확장 함수

확장함수를 정의한 뒤에도 곧바로 사용하는 것이 아니라, import를 해야한다.
그 이유는 확장 함수를 정의하자마자 어디서든 그 함수를 쓸 수 있게 되면, 이름의 중복으로 인한 충돌이 일어날 수도 있기 때문이다.
그래서 코틀린에서는 클래스를 import할 때와 동일한 구문을 통해 개별 함수를 임포트 하도록 제한해두었다.

import하는법

코틀린의 문법상 확장 함수는 반드시 짧은 이름을 써야한다.
따라서 확장함수를 import할 때 이름을 변경하여 사용하고 싶다면 as키워드를 사용하면 된다.

첫번째 방법: 일반 클래스처럼 import하기
import 패키지.확장함수 정의 클래스의 형태로 하고 사용시 val 결과=인스턴스.확장함수로 사용하면 된다.
두번째 방법: *을 사용한 import
import 패키지.*의 형태로 사용한다.
세번째 방법: as사용하기
import 패키지.확장함수 클래스 as 바꿀이름

자바에서 확장함수 호출하기

확장함수는 수신 객체를 첫 번째 인자로 받는 메서드의 성격을 지닌다.
그래서 자바에서는 확장함수 호출 시 다른 어댑터 객체나 실행 시점에 대한 부가 비용이 들지 않는다.
자바에서 확장함수를 호출하는 방법 역시 코틀린에서와 큰 차이는 없다.
char c=파일명.확장함수("인자");의 형태로 사용한다.

확장함수의 작동원리

그렇다면 자바에서는 코틀린 코드의 확장함수를 어떤 방식으로 사용하길래 다른 어댑터 객체에 대한 부가 비용이 들지 않는 것일까?
인텔리 제이를 통해 아까 작성한 코드를 자바로 마이그레이션 하면 다음과 같은 코드가 나오게 된다.

public final class MainKt {
   @NotNull
   public static final List checkingOdd(@NotNull List $this$checkingOdd) {
      Intrinsics.checkNotNullParameter($this$checkingOdd, "$this$checkingOdd");
      ArrayList result = new ArrayList();
      Iterator var3 = $this$checkingOdd.iterator();

      while(var3.hasNext()) {
         int item = ((Number)var3.next()).intValue();
         if (item % 2 != 0) {
            result.add(item);
         }
      }

      return (List)result;
   }

   public static final void main() {
      List number = CollectionsKt.listOf(new Integer[]{1, 2, 3});
      List var1 = checkingOdd(number);
      System.out.println(var1);
   }

   // $FF: synthetic method
   public static void main(String[] var0) {
      main();
   }
}

눈 여겨 보아야할 지점은 우리가 작성한 확장함수가 자바에서는 static final 함수로 변환되어있다는 것이다.
따라서 자바는 우리가 만든 확장함수들을 상수처럼 static final로 변환하기 때문에 인스턴스가 만들어질 때마다 새로운 공간을 만들지 않아서 경제적이다.

확장 함수로 유틸리티 함수 정의하기

확장함수는 정적 메서드를 보다 편하게 호출하도록 도와주는 문법적인 도구일 뿐이다.
그렇기 때문에 수신 객체의 타입을 클래스가 아닌 보다 구체적인 타입(list와 같은)으로 지정해주는 것도 가능하다.
확장함수는 정적 메서드와 같은 특징을 지니기 때문에 확장함수를 하위 클래스에서 오버라이드 하는 것은 불가능하다.

오버라이드에 관련된 예시

코틀린에서의 메서드 오버라이드는 일반적인 객체지향의 메서드 오버라이드와 마찬가지이다.
하지만, 확장함수는 클래스의 바깥에서 선언되어있기 때문에 우리가 생각하는 방식의 일반적인 오버라이드는 불가능하다.

오버라이드란

오버라이딩은 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 재정의(수정/추가)하는 것을 의미한다.
예시코드

open class View{
    open fun click()=println("clicker")
}
class Btn:View(){
    override fun click()=println("Button Clicked")
}

이렇게 Btn클래스에서 click를 불러왔을 때에 과연 Btn클래스에서 어떤 함수가 호출될까?
원래 click이 정의되어있던 부모클래스일까 아니면 오버라이드된 함수일까?
정답은 Btn에서 오버라이드된 click가 호출되는 것이다.

확장함수는?

확장함수는 클래스의 바깥에서 선언한다.
그렇기 때문에, 수신객체로 지정된 변수의 타입에 의해 확장함수의 호출이 결정되지 그 변수에 저장된 객체의 동적인 타입에 의해 확장함수가 결정될 수는 없다.
따라서 이름과 파라미터가 완전히 동일한 확장함수를 재정의하는 방식으로 코드를 짜더라도, 위에서 작성한 코드처럼 작동할 수는 없다.

확장 프로퍼티

확장 프로퍼티는 이름은 프로퍼티지만, 상태를 저장할 방법이 없기 때문에 아무런 상태도 가질 수 없다.
주의점 중 하나는 확장 프로퍼티를 사용하면 일반적인 코틀린의 방식과는 달리 최소한의 게터를 꼭 정의해주어야한다.

선언법

기본적인 선언법

val String.lastChar:char
get()=get(length-1)

만약 var처럼 변경이 가능한 프로퍼티를 선언하고 싶다면 다음과 같이 쓰면 된다.

var String.lastChar:char
get()=get(length-1)
set(value:char){
   this.setCharAt(length-1,value)
}

위에 코드와는 달리 세터까지 추가된 모습을 볼 수 있다.
변경이 가능한 프로퍼티의 경우 가변성때문에 세터의 사용역시 강제화된다.

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괭시니(Yina)