Class

1 Class

1.1 클래스 정의

class Person(val name:String)

동일한 Java

public class Person{
	private final String name;
  
	public Person(String name) {
	this.name = name;
	}
	
	public String getName() {
	return name;
	}
}

1.2 프로퍼티

• 자바에서는 필드와 접근자를 한데 묶어 프로퍼티라고 한다.
• 코틀린은 프로퍼티를 언어 기본 기능으로 제공한다.
• 코틀린의 프로퍼티는 자바의 필드와 접근자 메서드를 완전히 대신한다
• val로 선언한 프로퍼티는 읽기 전용이다.
  • 비공개 필드와 public getter를 만들어낸다.
• var로 선언한 프로퍼티는 읽기/쓰기가 가능하다.
  • 비공개 필드와 public setter와 getter를 만들어 낸다.

1.3 커스텀 접근자

• 직사각형 클래스인 Rectangle을 정의하면서 자신이 정사각형인지 알려주는 기능을 만들어보자.

class Rectangle(val height:Int, val width:Int) {
  val isSquare: Boolean
  	get () {
      return height == width
    }
}

• 정사각형인지를 별도의 필드에 저장할 필요가 없다.
• isSquare 프로퍼티에는 자체 값을 저장하는 필드가 필요없다.
• 이 프로퍼티에는 자체 구현을 제공하는 getter만 존재한다.
• 클라이언트가 프로퍼티에 접근할 때마다 getter가 프로퍼티 값을 매번 계산한다.

2 자바 클래스와 차이점

• 코틀린의 클래스는 기본적으로 final, pulic이다.
• 중첩 클래스는 기본적으로 내부 클래스가 아니다.
  • 외부 클래스에 대한 참조가 없다.

3 abstract class

• abstract로 선언한 클래스는 인스턴스화할 수 없다.
• 추상 멤버는 항상 열려있어 추상 멤버 앞에 open 변경자를 명시할 필요가 없다.

예시

• 추상 클래스에는 abstract 변경자를 붙인다.
• 추상 메서드에도 abstract 변경자를 붙인다.
• 메서드에 abstract 변경자를 붙이지 않으면 추상 메서드가 아니다.

abstract class Animated {
	// 추상 메서드
	abstract fun animate()
	
	// 비추상 메서드도 기본적으로 final이기 때문에 원한다면 open을 명시해야 함
	open fun stopAnimating() {}
	
	// 비추상 메서드 기본적으로 final
	fun animateTwice() {}
}

4 nested class

• 자바의 nested class는 기본적으로 Inner Class로 선언된다.
  • 자바의 Inner Class는 static 키워드 없이 선언된 중첩 클래스를 의미한다.
  • Inner Class 클래스는 암묵적으로 바깥 클래스에 대한 참조를 가진다.
  • 자바에서 암묵적인 바깥 클래스에 대한 참조를 없애려면 static 키워드를 사용해야 한다.
• 코틀린에서는 nested class는 기본적으로 바깥 클래스에 대한 참조가 없다.
  • 즉 자바의 Static Nested Class와 같다.
  • 자바의 Inner Class처럼 바깥 클래스에 대한 참조 포함하고 싶다면 inner 변경자를 붙여야 한다.
• 코틀린에서는 바깥 클래스의 인스턴스를 가리키는 참조를 표기하는 법이 자바와 다르다.
  • 바깥쪽 클래스의 인스턴스에 접근하려면 this@Outer라고 써야 한다.

5 생성자와 초기화 블록

• 코틀린에서는 클래스의 인스턴스를 생성할 때 사용되는 두 가지 타입의 생성자가 있습니다
  • 주 생성자(primary constructor)와 부 생성자(secondary constructor).
  • 이들은 클래스의 인스턴스화와 초기화 과정에서 중요한 역할을 합니다.
• constructor 키워드는 주 생성자나 부 생성자를 정의할 때 사용한다.

5.1 주 생성자 (Primary Constructor)

• 클래스를 초기화할 때 주로 사용하는 생성자로 클래스 본문 밖에 정의한다.
• 주 생성자는 생상자 파라미터를 지정하고 그 생성자 파라미터에 의해 초기화되는 프로퍼티를 정의하는 두 가지 목적에 쓰인다.

초기화 블록

• init 키워드는 초기화 블록을 시작한다.
• 초기화 블록에는 클래스의 객체가 만들어질 때 실행될 초기화 코드가 들어간다.
• 초기화 블록은 주로 주 생성자와 함께 사용된다.
• 주 생성자는 제한적이기 때문에 별도의 코드를 포함할 수 없어 초기화 블록이 필요하다.

예시

class User constructor(_nickname: String) {
    val nickname: String

    init {
        nickname = _nickname
    }
}

간략한 버전

• 프로퍼티를 초기화하는 식이나 초기화 블록 안에서 주 생성자의 파라미터를 참조할 수 있다.

class User(_nickname: String) {
    val nickname: String = _nickname
}

더 간결한 버전

• 주 생성자의 파라미터로 프로퍼티를 초기화한다면 그 주 생성자 파라미터 이름 앞에 val을 추가하는 방식으로 프로퍼티 정의화 초기화를 간략히 아래와 같이 쓸 수 있다.

class User(val nickname: String)

5.2 Secondary Constructor

• 클래스 본문 안에 정의한다.
• 일반적으로 코틀린에서 생성자가 여럿 있는 경우가 적다
  • 오버로드한 생성자가 필요한 경우 디폴트 파라미터 값과 이름 붙인 인자 문법을 사용해 해결할 수 있다.

6 data class

• 어떤 클래스가 데이터를 저장하는 역할만 수행한다면 toString, equals, hashcode를 반드시 오버라이드해야 한다.
• 코틀린에서는 data 라는 변경자를 클래스 앞에 붙이면 필요한 메서드를 컴파일러가 자동으로 만들어준다.
• data 변경자가 붙은 클래스를 데이터 클래스라고 부른다.

예시

• equals와 hashcode는 주 생성자에 나열된 모든 프로퍼티를 고려해 만들어진다.
• 주 생성자 밖에 정의된 프로퍼티는 고려 대상이 아니다!

data class Client(val name: String, val postalCode: Int)

6.1 data 클래스와 불변성

• data 클래스의 프로퍼티가 꼭 val일 필요는 없다.
• 하지만 data 클래스의 모든 프로퍼티를 읽기 전용으로 만들어서 data 클래스를 불변 클래스로 만들길 권장한다.
• HashMap 컨테이너에 data 클래스를 담는 경우 불변성이 필수다.
  • 키로 쓰인 data 클래스의 프로퍼티를 변경하면 컨테이너 상태가 잘못될수 있기 때문
• data 클래스를 불변 객체로 더 쉽게 사용할 수 있게 코틀린 컴파일러는 copy라는 메서드를 제공한다.
  • 복사본은 원본과 다른 생명주기를 가지며 복사하면서 일부 프로퍼티 값을 바꿀 수 있다.
  • 복사복을 제거해도 원본에 전혀 영향을 미치지 않는다.

7 by

• 상속에 의해서 두 객체가 강력하게 결합하는 것을 막는 방법으로 데코레이터 패턴을 사용할 수 있다.
  • 상속보다는 컴포지션을 사용하라 참고
• 데코레이터 패턴의 단점은 준비 코드가 상당히 많이 필요하다는 점이다.
• 코틀린은 이러한 준비 코드를 컴파일러가 만들어 준다.
  • 데코레이터가 기존 클래스 객체의 포워딩하는 메서드를 자동으로 만들어준다.

예시

• 새로운 기능 없이 기존 클래스의 기능을 그대로 쓰는 경우

class DelegatingCollection<T> (
	innnerList: Collection<T> = ArrayList<T>()
) : Collection<T> by innnerList {}

• add와 addAll 메서드에 대해서 새로운 기능을 정의한 경우

class CountingSet<T>(
        val innerSet: MutableCollection<T> = HashSet<T>()
) : MutableCollection<T> by innerSet {
  
    var objectsAdded = 0

    override fun add(element: T): Boolean {
        objectsAdded++
        return innerSet.add(element)
    }

    override fun addAll(c: Collection<T>): Boolean {
        objectsAdded += c.size
        return innerSet.addAll(c)
    }
}

데코레이터 패턴

• 클래스에 새로운 동작을 추가해야할 때 데코레이터 패턴을 사용한다.
• 데코레이터 패턴을 사용해 기존 클래스와 같은 인터페이스를 가지는 데코레이터를 만든다.
• 데코레이터 내부에 기존 클래스에 대한 참조를 가지고 있다.

• 컴포지션

• 새로운 기능은 데코레이터의 메서드에 새로 정의한다.

• 기존 클래스의 메서드나 필드를 활용할 수 있다.

• 기존 기능이 필요한 경우 데코레이터 메서드에서 기존 클래스의 메서드에게 요청을 전달한다.(포워딩)

8 object

• object 키워드는 객체를 선언하거나 동반 객체를 선언할 때 사용한다.
• 객체 선언
  • 싱글턴을 정의하는 방법 중 하나다.
• 동반 객체
  • 인스턴스 메서드는 아니지만 어떤 클래스와 관련있는 메서드와 팩토리 메서드를 담을 때 쓰인다.
  • 동반 객체 메서드에 접근할 때는 동반 객체가 포함된 클래스의 이름을 사용한다.

8.1 싱글턴 만들기

• 코틀린은 객체 선언 기능을 통해 싱글턴을 언어에서 기본 지원한다.
• 객체 선언(object)은 클래스를 정의하고 그 클래스의 인스턴스를 만들어서 변수에 저장하는 모든 작업을 단 한 문장으로 처리한다
• 객체 선언에 생성자를 사용할 수 없다.
  • 일반 클래스 인스턴스와 달리 싱글턴 객체는 객체 선언문이 있는 위치에서 생성자 호출 없이 즉시 만들어진다.

예시

• 객체 선언도 클래스와 인터페이스를 상속할 수 있다.
• 특정 인터페이스를 구현해야 하는데 상태가 필요하지 않은 경우 object 키워드가 유용하다.

import java.util.Comparator
import java.io.File

object CaseInsensitiveFileComparator : Comparator<File> {
  override fun compare(file1: File, file2: File): Int {
      return file1.path.compareTo(file2.path, ignoreCase = true)
  }
}

fun main(args: Array<String>) {
  println(CaseInsensitiveFileComparator.compare(File("/User"), File("/user")))
  val files = listOf(File("/Z"), File("/a"))
  println(files.sortedWith(CaseInsensitiveFileComparator))
}

8.2 companion object

• 클래스 안에 정의된 object 중 하나에 companion이라는 키워드를 붙이면 그 클래스의 동반 객체로 만들 수 있다.
  • 동반 객체는 클래스 안에 정의된 일반 객체다.
• 동반 객체의 프로퍼티나 메서드에 접근하려면 동반 객체가 정의된 클래스 이름을 사용한다.
• 동반 객체는 자신을 둘러싼 클래스의 모든 private 멤버에 접근할 수 있다.
  • 따라서 동반 객체는 팩토리 메서드를 구현하기 가장 적합한 위치다.

예시

class A {
    companion object {
        fun bar() {
            println("Companion object called")
        }
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    A.bar()
}

예시

fun getFacebookName(accountId: Int) = "fb:$accountId"

class User private constructor(val nickname: String) {
    companion object {
        fun newSubscribingUser(email: String) =
            User(email.substringBefore('@'))

        fun newFacebookUser(accountId: Int) =
            User(getFacebookName(accountId))
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val subscribingUser = User.newSubscribingUser("bob@gmail.com")
    val facebookUser = User.newFacebookUser(4)
    println(subscribingUser.nickname)
}

• 생성자의 접근 지시자가 private이므로 팩터리 메서드를 통해서만 인스턴스를 만들 수 있다.
• 클래스 이름을 사용해 동반 객체의 메서드를 호출할 수 있다.

9 sealed class

9 sealed 클래스란?

• sealed 클래스는 특정 클래스 계층을 정의할 때 사용된다.
• sealed 클래스는 상위 클래스의 하위 클래스들을 제한할 수 있다.
• 이를 통해 특정 클래스의 하위 클래스를 미리 정의된 집합으로 한정할 수 있다.

9.1 sealed 클래스의 특징

• sealed 클래스의 하위 클래스들은 반드시 동일한 파일에 정의되어야 한다.
• 이를 통해 클래스 계층의 구조를 명확하게 하고, 코드의 가독성을 높인다.
• sealed 클래스는 암시적으로 abstract이므로 직접 인스턴스화할 수 없다.
• sealed 클래스의 하위 클래스들은 상위 클래스의 모든 추상 멤버를 구현해야 한다.
• sealed 클래스로 표시된 클래스는 자동으로 open이 되어 하위 클래스에서 상속이 가능하다.

9.2 사용 예시

• sealed 클래스를 사용하여 결과 타입을 정의할 수 있다.
• 아래 예시는 성공(Success)과 오류(Error) 상태를 나타내는 Response 클래스를 정의한다.

sealed class Response<out T> {
    data class Success<out T>(val data: T) : Response<T>()
    
    data class Error(
        val errorCode: ErrorCode,
        val errorMessage: String,
        val fieldErrors: List<FieldError> = emptyList()
    ) : Response<Nothing>()
}

data class FieldError(
    val field: String,
    val message: String
)

enum class ErrorCode {
    INVALID_REQUEST,
    NOT_FOUND,
    INTERNAL_ERROR
}

• Response 클래스는 성공 응답과 오류 응답을 포함하는 sealed 클래스이다.
• Success 클래스는 데이터만 포함하며, Error 클래스는 오류 코드, 메시지, 필드 오류를 포함한다.

9.3 sealed 클래스의 장점

• sealed 클래스는 컴파일러가 모든 하위 클래스를 알고 있어, when 구문에서 모든 경우를 처리하도록 강제할 수 있다.
• 이는 when 구문에서 누락된 하위 클래스에 대해 컴파일러가 경고를 제공할 수 있음을 의미한다.
• sealed 클래스를 사용하면 디폴트 분기를 사용하지 않아도 된다.

예시

fun handleResponse(response: Response<Any>) {
    when(response) {
        is Response.Success -> {
            println("Success: ${response.data}")
        }
        is Response.Error -> {
            println("Error: ${response.errorCode}, ${response.errorMessage}")
        }
    }
}

• Response 클래스의 모든 하위 클래스가 처리되었는지 확인할 수 있다.
• handleResponse 함수는 Response 타입의 모든 하위 클래스에 대해 적절히 처리한다.

9.4 sealed 인터페이스와 클래스

• 코틀린 1.5부터 sealed 인터페이스를 사용할 수 있다.
• 인터페이스도 클래스와 마찬가지로 특정 구현체들을 제한할 수 있다.

예시

sealed interface Shape

data class Circle(val radius: Double) : Shape
data class Rectangle(val height: Double, val width: Double) : Shape

• Shape 인터페이스를 상속하는 Circle과 Rectangle 클래스는 반드시 동일한 파일에 정의되어야 한다.
• 이는 sealed 클래스와 동일한 방식으로 작동한다.