코틀린(Kotlin) 클래스(Class) : Sealed Classes

코틀린의 sealed class 에 대해 살펴보자.

원문 https://kotlinlang.org/docs/reference/sealed-classes.html 을 보며 정리.

제한된 타입들의 집합에 속한 값만을 가질 수 있는 Enum 처럼 제한된 클래스 계층 구조를 나타내는 데 사용된다.

sealed class 는 일종의 Enum class 의 확장(extension) 이다.

Enum class 는 enum type 에 속하는 값들이 제한되지만 각 enum constant 는 유일한 단독 인스턴스로 존재한다.

반면에 sealed class 의 subclass 는 여러개의 인스턴스를 가질 수 있고 state 를 가질수 있다.

sealed modifier 를 통해 선언한다.

subclass 를 가질 수 있지만 모두 같은 파일 내에서 선언되어야 한다.

 

sealed class Expr
data class Const(val number: Double) : Expr()
data class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()
object NotANumber : Expr()

주로 when 표현식(expression) 과 함께 쓸 때, 모든 경우(branch)에 대한 동작을 구현할 수 있다면 나머지 경우에 대한 처리를 위한 else 를 쓰지 않아도 되는 점이 이점이라고 한다.

즉, Expr 은 Const, Sum, NotANumber 의 제한된 세가지 타입만 가질 수 있기 때문에, 다른 타입의 값을 가지는 예외는 존재하지 않게 되므로 else 를 생략할 수 있게 되는 것이다.

when 이 expression 으로 쓰여야 하며 statement 일 때는 적용되지 않는다.

fun eval(expr: Expr): Double = when(expr) {
    is Const -> expr.number
    is Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
    NotANumber -> Double.NaN
    // the `else` clause is not required because we've covered all the cases
}

sealed class 는 추상화(abstract) 클래스 이며 abstract 멤버를 가질 수 있다.

생성자(constructor) 는 기본적으로 private 이며, non-private 생성자(constructor) 를 가질 수 없다.

sealed class 의 상속자(extend subclasses) 들은 다른 파일에서도 선언될 수 있다.

sealed class Expr
data class Const(val number: Double) : Expr()
data class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()
object NotANumber : Expr()

fun eval(expr: Expr): Double = when(expr) {
    is Const -> expr.number
    is Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
    NotANumber -> Double.NaN
    // the `else` clause is not required because we've covered all the cases
}

fun main() {
    val a = eval(Sum(Const(1.1), Const(2.0)))
    print(a)
}

// output:
// 3.1

아래와 같이 표현될수도 있다.

sealed class Expr {
    data class Const(val number: Double) : Expr()
    data class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()
    object NotANumber : Expr()
}

fun eval(expr: Expr): Double = when(expr) {
    is Expr.Const -> expr.number
    is Expr.Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
    Expr.NotANumber -> Double.NaN
    // the `else` clause is not required because we've covered all the cases
}

fun main() {
    val a = eval(Expr.Sum(Expr.Const(1.1), Expr.Const(2.0)))
    print(a)
}

Kotlin 의 독특한 개념이다. 활용하기에 따라 참 유용할것 같다.