[Kotlin] enum/sealed class 그리고 대수적 타입(algebraic data type)
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스뎅(thDeng) on
statement 와 expression
코틀린의 when은 문(statement)이면서 동시에 식(expression)이다.
when의 결과를 받아서 사용하는 경우는 when이 식이 되지만, 결과를 사용하지 않는다면 if-else 처럼 문으로만 처리된다.
enum class Color {
RED, ORANGE, YELLOW
}
fun whenWithStatement(color: Color) {
when (color) {
Color.RED -> foo.handleRed()
Color.ORANGE -> foo.callMeTangerine()
Color.YELLOW -> foo.doWithYellow()
}
}
fun whenWithExpression(color: Color) = when (color) {
Color.RED -> foo.handleRed()
Color.ORANGE -> foo.callMeTangerine()
Color.YELLOW -> foo.doWithYellow()
}
whenWithStatement 함수의 when은 문이다. color에 따라서 패턴매칭을 하고, 매칭되는게 있으면 해당 코드를 실행하게 된다. 예를 들어, ORANGE 색깔이 들어오면 callMeTangerine을 호출한다. 하지만 whenWithExpression 함수의 when은 callMeTangerine을 실행하고 그 결과를 리턴까지 하게 된다. 때문에 식이다. ORANGE 색깔이 들어오면 callMeTangerine을 호출하고, callMeTangerine은 결과를 리턴해야만 한다. 따라서 아래처럼 그 리턴을 받아서 사용할 수도 있다.
val tangerine = whenWithExpression(color)
enum 값이 추가되면
그런데 여기에 enum 값이 추가되면 어떻게 될까?? Color에 BLUE를 더해 보자.
enum class Color {
RED, ORANGE, YELLOW, BLUE
}
whenWithStatement 함수에서는 이런 warning 메시지를 볼 수 있다. BLUE에 대해 case를 생성하거나 else를 추가해 주라는 메시지이다. warning이기 때문에 추가해 주지 않더라도 실행하는데는 문제가 되지 않는다. if-else처럼 분기문의 한 종류일뿐이고, else가 없다고 문제가 되지 않는 것이다.
‘when’ expression on enum is recommended to be exhaustive, add ‘BLUE’ branch or ‘else’ branch instead
그리고 whenWithExpression 함수에서는 warning이 아닌 error 메시지를 볼 수 있다. 컴파일 에러로 아예 실행도 되지 않는다. 이 when은 식이기 때문에 값을 리턴해야 한다. BLUE가 들어왔을 때는 진행할 분기도 없고 리턴할 값이 없기 때문에 문제가 된다. 따라서, 컴파일 오류가 발생하고 꼭 모든 enum의 값을 분기 태우거나 else를 만들어 줘야 한다.
‘when’ expression must be exhaustive, add necessary ‘BLUE’ branch or ‘else’ branch instead
게다가 이 whenWithExpression 함수는 리턴이 Unit으로 리턴할 값을 주지 않아도 되는데(void)도 말이다.
식으로 판단되면 모든 값의 분기가 강제된다
여기서 포인트는 when이 식으로 사용된다면 컴파일도 되지 않도록, BLUE나 else의 패턴매칭이 강제된다는 것이다.
실제로 일을 하다 보면 enum에 값을 추가할 때 마다 모든 코드를 쫓아다니면서 case를 추가해야 하는데 종종 누락하는 경우가 생긴다. 이럴 때 whenWithExpression 함수와 같이 식으로 인식된다면 컴파일 에러가 발생하기 때문에 체크하기가 쉽다.
sealed class
enum은 합타입이다. 대수적 데이터 타입(algebraic data type)은 합타입(sum type)과 곱타입(product type)으로 이루어진다. 합타입은 가질 수 있는 모든 종류를 열거할 수 있다. 그렇기 때문에 when에서 처럼 누락된 케이스를 찾을 수 있고, 강제할 수도 있다.
그리고 코틀린에는 enum과 유사한 sealed class가 있다. 이 녀석 역시 enum과 마찬가지로 합타입이다.
sealed class Day {
object Sunday : Day()
object Weekday : Day()
object Saturday : Day()
}
fun whenWithStatement(day: Day): Unit {
// enum과 동일한 warning
when (day) {
Day.Sunday -> foo.handleRed()
Day.Weekday -> foo.doWithYellow()
}
}
fun whenWithExpression(day: Day): Unit = when (day) {
Day.Sunday -> foo.handleRed()
Day.Weekday -> foo.doWithYellow()
// else나 'Saturday'가 없으면 컴파일 오류
//else -> throw IllegalArgumentException("으앜!!")
}
결론
코틀린은 같은 코드도 식과 문으로 사용될 수 있다.
enum과 sealed class는 합타입이다.
가능하다면 내 실수를 컴파일 오류로 확인할 수 있는 행태로 사용하자. 예를 들어, when을 사용한다면 문 보다는 식으로 사용하자.
식으로 사용되는 코드들이 있다면 섣불리 문으로 변경하지 말자. 이런 컴파일 오류를 만나기 위한 의도로 작성된 코드가 워닝으로 끝나고 버그를 안을 수 있다.
