[Kotlin in Action] 함수의 정의와 호출

컬렉션

• 컬렉션 만들기

// 코틀린은 자체 컬렉션을 제공하지 않고 표준 자바 컬렉션을 활용하여 자바 코드와의 상호작용 쉽게 한다.
val set = hashSetOf(1, 7, 53) // java.util.HashSet 의 객체
val list = arrayListOf(1, 7, 53) // java.util.ArrayList 의 객체
val map = hashMapOf(1 to "one", 7 to "seven", 53 to "fifty-three") // java.util.HashMap 의 객체

• 이름 붙인 인자

// 코틀린으로 작성한 함수를 호출할 때는 함수에 전달하는 인자 중 일부 또는 전부의 이름을 명시할 수 있다
    println(joinToString(list, separator = "; ", prefix = "(", postfix = ")"))

• 디폴트 파라미터 값

자바에서 너무 많은 오버로딩 메소드가 있다는 것이 문제. 코틀린에서는 함수 선언에서 파라미터의 디폴트값을 지정할 수 있다.

함수의 디폴트 파라미터 값은 함수를 호출하는 쪽이 아니라 함수 선언 쪽에서 지정된다. 

 

다음은 컬렉션을 받아서 구분자, 접두사, 접미사를 인자로 받아 원하는 형식으로 컬렉션을 출력하는 제네릭 함수 예제다

fun <T> joinToString(
    // 디폴트 파라미터값 지정도 가능하다.
    collection: Collection<T>,
    separator: String = ", ",
    prefix: String = " ",
    postfix: String = ""
): String {

    val result = StringBuilder(prefix)

    for ((index, element) in collection.withIndex()) {
        if (index > 0) result.append(separator) // 첫 원소 앞에는 구분자를 붙이면 안된다.
        result.append(element) // 컬렉션의 원소를 StringBuilder의 뒤에 덧붙인다.
    }

    result.append(postfix)
    return result.toString()
}

fun main(args: Array<String>) {
    val list = listOf(1, 2, 3)
    println(joinToString(list, ", ", "", ""))
    println(joinToString(list))
    println(joinToString(list, ";"))
    // 코틀린으로 작성한 함수를 호출할 때는 함수에 전달하는 인자 중 일부 또는 전부의 이름을 명시할 수 있다
    println(joinToString(list, separator = "; ", prefix = "(", postfix = ")"))
}

 

정적인 유틸리티 클래스 없애기 : 최상위 함수

자바에서는 모든 코드를 클래스의 메소드로 작성해야하는데, 어느 한 클래스에 포함시키기 어려운 코드가 있는 경우가 있다. 따라서, 정적 메소드를 모아두는 역할만 담당하며, 특별한 상태나 인스턴스 메소드는 없는 클래스가 왕왕 생겨난다.

코틀린에서는 함수를 클래스 안에 선언할 필요가 전혀 없다. 함수를 직접 소스파일의 최상위 수준, 모든 다른 클래시의 밖에 위치시키면 된다.

 

package strings

fun joinToString(...): String { ... }

어떻게 코틀린이 join.kt를 컴파일 할까?

코틀린 컴파일러는 최상위 함수가 들어있던 코틀린 소스 파일의 이름과 대응하는 클래스를 생성한다.

package strings;

public class JoinKt {
	public static String joinToString{...} {...}
}

코틀린 파일의 모든 최상위 함수는 이 클래스의 정적인 메소드가 된다.

따라서 자바에서 joinToString을 호출하는 코드는 다음과 같다.

import strings.JointKt;

JointKt.joinToString(list, ", ", "", "");

만약, 코틀린 최상위 함수가 포함되는 클래스의 이름을 바꾸고 싶다면 파일 맨 앞, 패키지 선언 이전에 @JvmName 어노테이션을 추가하면 된다. 

 

정적인 유틸리티 클래스 없애기 : 최상위 프로퍼티

var opCount = 0
fun performOperation() {
    opCount++
    //...
}

fun reportOperationCount() {
    println("Operation performed $opCount times")
}

 

메소드를 다른 클래스에 추가: 확장 함수와 확장 프로퍼티

기존 코드와 코틀린 코드를 자연스럽게 통합하는것은 중요하다. 완전한 코틀린으로만 이루어진 프로젝트라 하더라도, 서드파티 프레임워크들은 자바 라이브러리 기반으로 만들어진 경우가 많기 때문이다. 또한 코틀린을 기존 자바 프로젝트에 통합하는 경우 코틀린으로 직접 변환할 수 없거나 미처 변환하지 않은 기존 자바 코드를 처리할 수 있어야 한다. 기존 자바 API를 재작성하지 않고도 코틀린이 제공하는 기능들을 사용할 수 있도록 해주는 것이 확장 함수이다. 

 

확장 함수

어떤 클래스의 멤버 메소드인 것처럼 호출할 수 있지만 그 클래스의 밖에 선언된 함수다.

fun String.lastChar(): Char = this.get(this.length - 1) // String : 수신 객체 타입, this : 수신 객체

확장할 클래스 이름 = 수신 객체 타입

확장 함수가 호출되는 대상이 되는 값(객체) = 수신 객체

String 클래스의 소스 코드를 소유하지 않았지만, 자바 클래스로 컴파일한 클래스 파일이 있는 한 그 클래스에 원하는 대로 확장을 추가할 수 있다.

 

확장 함수 본문에서 this 생략 가능

fun String.lastChar(): Char = get(length - 1)

확장 함수 내부에서는 일반적인 인스턴스 메소드의 내부와 같이 수신 객체의 메소드나 프로퍼티를 바로 사용할 수 있지만, 확장 함수가 캡슐화를 깨지는 않는다. 클래스 안에서 정의한 메소드와 달리 확장 함수 안에서는 클래스 내부에서만 사용할 수 있는 private 멤버나 protected 멤버를 사용할 수 없다. 

 

임포트와 확장 함수

as 키워드를 사용하여 임포트한 클래스나 함수를 다른 이름으로 부를 수 있다.

import strings.lastChar as last
val c = "Kotlin".last()

이렇게 이름을 바꿔서 임포트 하면 다른 여러 패키지에 속해있는 이름이 같은 함수를 가져와 사용해야 할 경우 충돌을 막을 수 있다. 

 

확장 함수로 유틸리티 함수 정의

fun <T> Collection<T>.joinToString(
        separator: String = ", ",
        prefix: String = "",
        postfix: String = ""
): String {
    val result = StringBuilder(prefix)

    for ((index, element) in this.withIndex()) { // this는 수신 객체(= T타입 컬렉션)
        if (index > 0) result.append(separator)
        result.append(element)
    }

    result.append(postfix)
    return result.toString()
}

fun main(args: Array<String>) {
    val list = listOf(1, 2, 3)
    println(list.joinToString(separator = "; ",
          prefix = "(", postfix = ")"))
}

 

확장 함수는 오버라이드 할 수 없다.

확장 함수는 정적 메소드와 같은 특징을 가지므로, 확장 함수를 하위 클래스에서 오버라이드할 수 없다.

확장 함수는 수신 객체로 지정한 변수의 정적 타입에 의해 어떤 함수가 호출될지 정적으로 결정된다. ( 확장 함수는 첫 번째 인자가 수신 객체인 정적 자바 메소드로 컴파일하기 때문 )

코틀린의 일반 메소드는, 그 변수가 저장된 객체의 동적인 타입에 의해 확장함수가 결정된다.

 

확장 프로퍼티

// 확장 프로퍼티 선언
val String.lastChar: Char
    get() = get(length - 1)

var StringBuilder.lastChar: Char
    get() = get(length - 1) // 프로퍼티 게터
    set(value: Char) {
        this.setCharAt(length - 1, value) // 프로퍼티 세터
    }
    
fun main(args: Array<String>) {
    println("Kotlin".lastChar) // n

    val sb = StringBuilder("Kotlin?")
    sb.lastChar = '!'
    println(sb) // Kotlin!
}

 

컬렉션 처리: 가변 길이 인자, 중위 함수 호출, 라이브러리 지원

• vararg 키워드 사용 -> 가변 길이 인자 사용 가능
• 중위 함수 호출 구문 사용 -> 인자가 하나뿐인 메소드 간편하게 호출
• 구조 분해 선언을 사용 

가변 인자 함수

 

값의 쌍 다루기: 중위 호출과 구조 분해 선언

중위 호출이라는 방식으로 to 함수를 호출한 케이스이다. 중위 호출을 사용하려면 infix 변경자를 함수 선언 앞에 추가한다.

to 라는 일반메소드. to 함수는 Pair의 인스턴스를 반환한다. 이는 두 원소로 이루어진 순서 쌍을 표현한다.

val (number, name) = 1 to "one"

이는 구조분해 선언이다. 

문자열과 정규식 다루기

자바에서 split 함수를 사용해서 구분자를 . 으로 하는 문자열 분리를 할 수가 없다. 실제로 split 의 구분문자열은 정규식이기 때문이다.

코틀린에서는 여러가지 다른 조합의 파라미터를 받는 split 확장 함수를 제공함으로써 혼동을 야기하는 메소드를 감춘다. 코틀린에서는 전달하는 값의 타입에 따라 정규식/일반 텍스트 중 어느 것으로 문자열 분리할지 알 수 있다. 

 

코드 다듬기: 로컬 함수와 확장 

코틀린에서는 함수에서 추출한 함수를 원 함수 내부에 중첩시킬 수 있다. 따라서, 코드 중첩을 로컬 함수를 통해서 해소가능하다. 

class User(val id: Int, val name: String, val address: String)

fun saveUser(user: User) {
    if (user.name.isEmpty()) {
        throw IllegalArgumentException (
            "Can't save user ${user.id} : empty Name"
                )
    }

    if (user.address.isEmpty()) {
        throw IllegalArgumentException (
            "Can't save user ${user.id} : empty Address"
        )
    }

    // user를 데이터베이스에 저장한다.
}

 

class User(val id: Int, val name: String, val address: String)

fun saveUser(user: User) {
    fun validate(user: User, value: String, fieldName: String) {
        if (value.isEmpty()) {
            throw IllegalArgumentException (
                "Can't save user ${user.id} : $fieldName"
            )
        }
    }

    // 로컬 함수를 호출해서 각 필드를 검증한다.
    validate(user, user.name, "Name")
    validate(user, user.address, "Address")

    // user를 데이터베이스에 저장한다.
}

로컬 함수는 자신이 속한 바깥 함수의 모든 파라미터와 변수를 사용할 수 있다.

class User(val id: Int, val name: String, val address: String)

fun saveUser(user: User) {
    fun validate(value: String, fieldName: String) {
        if (value.isEmpty()) {
            throw IllegalArgumentException (
                "Can't save user ${user.id} : $fieldName" // user.id 바깥 함수의 파라미터에 직접 접근 가능
            )
        }
    }

    // 로컬 함수를 호출해서 각 필드를 검증한다.
    validate(user.name, "Name") 
    validate(user.address, "Address")

    // user를 데이터베이스에 저장한다.
}

확장 함수로 추출하기

class User(val id: Int, val name: String, val address: String)

fun User.validateBeforeSave() {
    fun validate(value: String, fieldName: String) {
        if (value.isEmpty()) {
            throw IllegalArgumentException (
                "Can't save user $id : empty $fieldName" // User의 프로퍼티 직접 사용
            )
        }
    }

    validate(name, "Name")
    validate(address, "Address")
}

fun saveUser(user: User) {
    user.validateBeforeSave() // 확장 함수를 호출

    // user를 데이터베이스에 저장한다.
}

한 객체만을 다루면서 객체의 비공개 데이터를 다룰 필요는 없는 함수는 확장 함수로 만들면 객체.멤버 처럼 수신 객체를 지정하지 않고도 공개된 멤버 프로퍼티나 메소드에 접근할 수 있다.