Kotlin ‐ 가변성을 제한하라[Effective Kotlin Item 1] - woojin-playground/Backend-PlayGround GitHub Wiki

가변성을 제한하라

  • 상태를 가지는 것은 양날의 검이다.
  • 시간에 따라 변화하는 요소를 표현할 수 있는 것은 장점이나 반면 다음과 같은 이유 때문에 관리하기가 어렵다는 단점이 뒤따른다.

1. 변경 지점(mutating point)이 많은 프로그램은 이해하고 디버깅하기 어렵다.

  • 가변 대상들 사이의 관계를 이해해야 하고, 변경이 많이 일어날수록 그 변화를 추적하기가 어려워진다.
  • 특히 서로 의존하는 변경 지점이 많은 클래스는 이해하고 수정하기가 어려워진다.

2. 가변성은 코드를 추론하기 어렵게 만든다.

  • 불변 요소의 상태는 명확하지만 가변 상태는 훨씬 이해하기 어렵다.
  • 언제든지 변경될 수 있으므로 값이 무엇인지 추론하기가 더 어렵다.

3. 가변 상태는 멀티쓰레드 프로그램에서 적절히 동기화가 되어야 한다.

  • 모든 변화는 잠재적으로 충돌을 일으킬 수 있다.

4. 가변 요소는 테스트를 하기가 어렵다.

  • 가능한 한 모든 상태를 테스트해야 하는데, 가변성이 높을수록 확인해야 할 상태가 많아진다.
  • 한 객체나 한 파일 안에서 가능한 상태들의 모든 조합을 고려해야 하므로 변경 지점들의 수에 따라 테스트해야 할 상태의 수는 기하급수적으로 증가한다.

5. 상태가 변경되면 다른 클래스에 이 변경 사항을 알려야 하는 경우가 많다.

  • 예를 들어, 정렬된 리스트에 가변 요소를 추가하면 이 요소가 변경될 때마다 리스트를 다시 정렬해야 한다.

코틀린에서 가변성 제한하기

  • 코틀린은 가변성을 제한할 수 있도록 설계되어 있다.
  • 불변 객체를 만들거나 프로퍼티를 변경할 수 없게 만드는 것은 쉽다.
  • 코틀린의 많은 기능과 특징 덕분인데, 이 중에서 가장 중요한 것들은 다음과 같다.
    • 읽기 전용 프로퍼티 val
    • 가변 컬렉션과 읽기 전용 컬렉션의 구분
    • 데이터 클래스의 copy

읽기 전용 프로퍼티 val

  • 코틀린에서는 프로퍼티를 읽기 전용 val이나 읽기/쓰기가 가능한 var로 만들 수 있다.
  • 읽기 전용 val 프로퍼티의 경우에는 값을 새로 설정할 수가 없다.

가변 컬렉션과 읽기 전용 컬렉션의 구분

  • Iterable, Collection, Set, List 인터페이스들은 모두 읽기 전용으로 변경을 허용하는 메서드가 아예 없다.
  • MutableIterable, MutableCollection, MutableSet, MutableList 인터페이스들은 모두 가변 컬렉션으로 변경을 허용하는 메서드를 추가한다.
  • 코틀린에서 읽기 전용 컬렉션을 가변 컬렉션으로 다운캐스팅하면 절대로 안 된다.
  • 만약 읽기 전용 컬렉션을 가변 컬렉션으로 바꿔야 한다면 수정할 수 있는 복사본을 생성하는 List.toMutableList 함수를 사용해야 한다.
val list = listOf(1, 2, 3)

val mutableList = list.toMutableList()
mutableList.add(4)

데이터 클래스의 copy

1. 한 번 생성되면 상태가 동일하게 유지되므로 상태를 추론하기가 더 쉽다.

2. 공유되는 객체들 간의 충돌이 발생하지 않으므로 프로그램을 병렬화하기 더 쉽다.

3. 불변 객체에 대한 참조는 변경되지 않을 것이므로 캐싱될 수 있다.

4. 불변 객체에 대해 방어적 복사본을 만들 필요가 없다. 불변 객체를 복사할 때는 굳이 깊은 복사를 할 필요가 없다.

5. 변경이 허용되는 위치를 결정할 수 있으며, 불변 객체에서 작업하는 것이 더 쉽다.

6. 불변 객체를 Set에 추가하거나 Map의 키로 사용할 수 있다.

  • 프로퍼티마다 복사본을 생성하는 함수를 만들 수는 있지만, 모든 프로퍼티에 적용해야 한다면 귀찮은 작업이 될 수 있다.
  • 그럴 때는 data 한정자를 사용할 수 있다.
  • data 한정자는 copy 메서드를 사용할 수 있다.
  • copy 메서드는 모든 기본 생성자의 프로퍼티가 이전 인스턴스와 동일한 새로운 인스턴스를 생성한다.
data class User(
    val name: String,
    val surname: String
)

var user = User("Maja", "Markiewicz")
user = user.copy(surname = "Moskala")
print(user)

결론부터 말하자면, 불필요한 가변 상태를 만들지 말아라.