Kotlin in action 06. 코틀린 타입 시스템
chapter06. 코틀린 타입 시스템
6.1 널 가능성
6.1.1 널이 될 수 있는 타입: ?
코틀린 타입 시스템은 널이 될 수 있는 타입을 명시적으로 지원한다.
기본적으로 코틀린의 타입은 null 참조를 저장할 수 없다.
널 허용 타입 만들기
널과 명시된 타입을 인자로 받을 수 있게 하려면 타입 뒤에 물음표(?)를 명시해야 한다.
널이 될 수 있는 타입의 변수가 있다면 그에 대해 수행할 수 있는 연산이 제한되며
해당 타입은 널 이 아님을 확신할 수 있는 영역에서 널이 될 수 없는 타입의 값처럼 사용할 수 있다.
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fun strLenSafe(s: String?) : Int = if (s != null) s.length else 0
6.1.3 안전한 호출 연산자: ?.
호출 연산자 ?.는 null 체크에 대해서 유용하다. 이 연산자는 객체가 null이 아닌 경우에만 해당 메서드나 프로퍼티에 접근하도록 도와준다.
- 호출하려는 값이 null이 아니라면 ?.은 일반 메서드 호출처럼 동작
- 호출하려는 값이 null이면 호출은 무시되고 null을 반환한다.
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fun strLen(s: String?) : Int? = s?.length
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--- foo != null ---> foo.strLen()
foo?.strLen() -|
--- foo == null ---> null
6.1.4 엘비스 연산자 ?:
엘비스 연산자 ?:는 null 대신 사용할 디폴트 값을 지정할 때 사용할 수 있다.
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fun strLenSafe(s: String?) : Int = s?.length ?: 0
6.1.5 안전한 캐스트 as?
as? 연산자는 어떤 값을 지정한 타입으로 캐스트한다. as?는 값을 대상 타입으로 반환할 수 없으면 null을 반환한다.
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val stringValue: Any = "Hello"
// 안전한 형변환 시도
val castedString: String? = stringValue as? String
// 엘비스 연산자를 사용하여 출력
val message = castedString ?: "Casting failed."
println("Casting result: $message")
6.1.6 널 아님 단언 !!
!! 연산자를 사용하여 널이 될 수 있는 타입을 널이 될 수 없는 타입으로 강제 변환할 수 있다.
그러나 사용에 주의해야 하며, 만약 해당 변수가 실제로 널이라면 NullPointerException이 발생할 수 있다.
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val nullableValue: String? = "Hello"
val nonNullValue: String = nullableValue!!
6.1.7 let 함수
let 함수를 사용하여 널이 될 수 있는 값에 대해 안전하게 연산을 수행할 수 있다.
let 함수는 람다 함수를 호출하면서 수신 객체를 람다의 인자로 전달한다. 이를 통해 널 체크를 진행하고, 널이 아닐 때만 람다 블록을 실행할 수 있다.
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val nullableValue: String? = "Hello"
// let 함수를 사용하여 널 체크 및 안전한 블록 실행
nullableValue?.let {
println("The value is not null: $it")
}
6.1.8 나중에 초기화 lateinit
lateinit 변경자를 붙여 프로퍼티를 나중에 초기화할 수 있다.
lateinit은 주로 non-null 타입의 프로퍼티를 선언할 때 사용되며, 초기화를 나중에 수행할 수 있도록 한다.
의존성 주입 시 유용하게 사용된다. 그런 시나리오에서는 lateinit 프로퍼티 값을 DI 프레임워크가 외부에서 설정해준다.
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@SpringBootTest
class Example {
@Autowired lateinit var testHelper: TestHelper
}
6.1.9 널이 될 수 있는 타입 확장
널이 될 수 있는 타입에 대한 확장 함수를 정의하여 해당 타입의 변수에 대해 메서드를 호출할 때, 확장 함수가 널을 처리하게 할 수 있다.
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// String? 타입에 대한 확장 함수 정의
fun String?.safeUpperCase(): String {
// 널 체크 후 안전하게 대문자로 변환
return this?.toUpperCase() ?: "NULL"
}
fun main() {
// 널이 될 수 있는 String 타입의 변수
val nullableString: String? = "hello"
// 확장 함수를 호출하면서 널 안전성을 활용
val result = nullableString.safeUpperCase()
println(result) // 출력: HELLO
// 널이 될 수 있는 변수에 대해서도 확장 함수 호출이 가능하며, 널을 처리할 수 있다.
val nullValue: String? = null
val resultNull = nullValue.safeUpperCase()
println(resultNull) // 출력: NULL
}
코틀린에서는 String을 확장해 정의된 isEmpty와 isBlank가 있다.
- isEmpty : 빈 문자열 검사
- isBlank : 공백 문자로만 구성되어 있는지 확인
또한 String? 타입의 수신 객체에 대해 호출할 수 있는 isNullOrEmpty, isNullOrBlank 메서드가 있다.
- isNullOrEmpty : 문자열이 null이거나 비어 있는지 확인
- isNullOrBlank : 문자열이 null이거나 비어 있거나 공백 문자로만 구성되어 있는지 확인
6.1.10 타입 파라미터의 널 가능성
타입 파라미터 T를 클래스나 함수 안에서 타입 이름으로 사용하면 이름 끝에 물음표가 없더라도 T가 널이 될 수 있는 타입이다.
만약 타입 파라미터가 널이 아님을 확실히 하려면 널이 될 수 없는 타입 상한을 지정해야 한다.
6.1.11 널 가능성과 자바
코틀린에서 플랫폼 타입(Platform Type)은 널 관련 정보를 알 수 없는 타입을 나타낸다.
이는 자바와의 상호 운용성을 감안하여 도입된 개념이다.
자바에서는 모든 참조 타입이 기본적으로 널이 될 수 있기 때문에, 코틀린에서 자바 타입을 사용할 때 널 관련 정보를 정확하게 알 수 없다. 이런 경우에는 코틀린 컴파일러는 널 처리를 강제하지 않는다.
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⌜---------⌝ ⌜----------------⌝
| Type | = | Type? 또는 Type |
⌞-- 자바 --⌟ ⌞----- 코틀린 -----⌟
6.2 코틀린의 원시 타입
코틀린은 원시 타입과 래퍼 타입을 구분하지 않으며 실행 시점에 숫자 타입은 가능한 한 가장 효율적인 방식으로 표현된다.
코틀린의 숫자 타입 (예: Int, Long, Double 등)은 가능한 경우에는 자바의 기본 타입에 해당하는 타입으로 컴파일된다. 예를 들어, 대부분의 경우에는 Int는 자바의 int로, Long은 자바의 long으로 컴파일된다.
그러나 코틀린은 제네릭과 같은 특정 상황에서는 기본 타입을 사용할 수 없으며, 이때는 해당 타입의 래퍼 타입에 해당하는 객체가 생성된다. 예를 들어, 코틀린의 List
6.2.3 숫자 변환
코틀린은 한 타입의 숫자를 다른 타입의 숫자로 자동 변환하지 않는다.
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val i = 1
val l: Long = i // Error: type: missmatch 컴파일 오류 발생
// 직접 변환 메서드 호출
val l: Long = i.toLong()
6.2.4 Any, Any? : 최상위 타입
Any: 모든 타입의 조상이며, 모든 타입의 값을 가질 수 있는 최상위 타입이다.
Any?: Any와 달리 널(null)도 허용하는 최상위 타입이다.
6.2.5 Unit 타입 : 코틀린의 void
Unit 타입은 코틀린에서의 반환 값이 없음을 나타내는 타입으로, 자바의 void와 같은 역할을 한다.
함수가 어떠한 값을 반환하지 않을 때, 해당 함수의 반환 타입으로 Unit을 사용하며 생략 가능하다.
6.2.6 Nothing 타입 : 이 함수는 정상적으로 끝나지 않는다.
Nothing 타입은 아무 값도 포함하지 않으므로 함수의 반환 타입이나 반환 타입으로 쓰일 타입 파라미터로만 쓸 수 있다.
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fun fail(message: String): Nothing {
throw IllegalArgumentException(message)
}
6.3 컬렉션과 배열
6.3.2 읽기 전용과 변경 가능한 컬렉션
코틀린에서는 컬렉션 안의 데이터에 접근하는 인터페이스(Immutable)와 컬렉션 안의 데이터를 변경하는 인터페이스(Mutable)를 분리하여 제공한다.
- 읽기 전용 인터페이스: Collection, List, Set, Map …
- 변경 가능 인터페이스: MutableCollection, MutableList, MutableSet, MutableMap …
이 때 어떤 동일한 컬렉션 객체를 가리키는 읽기 전용 컬렉션 타입의 참조와 변경 가능한 컬렉션 타입의 참조가 있는 경우 이런 상황에서는 읽기 전용 컬렉션이 스레드 안전하지는 않다.
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| sharedList |
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| | 1 | 2 | 3 | |
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| ▲ ▲ |
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| +-----------+ +---------------------+ |
| | List<Int> | | MutableList<String> | |
| +-----------+ +---------------------+ |
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