[kotlin] 확장 기능(Extensions)

Kotlin의 확장 기능

Kotlin의 확장(Extensions) 기능은 기존 클래스나 인터페이스에 새로운 기능을 추가할 수 있게 해주는 강력한 도구입니다.

이 가이드에서는 Kotlin 확장의 다양한 측면을 상세히 살펴보겠습니다.

 

확장 함수 (Extension Functions)

확장 함수를 사용하면 기존 클래스에 새로운 메서드를 추가할 수 있습니다. 이는 특히 서드파티 라이브러리의 클래스를 수정해야 할 때 유용합니다.

fun MutableList<Int>.swap(index1: Int, index2: Int) {
    val tmp = this[index1] // 'this'는 리스트를 가리킵니다
    this[index1] = this[index2]
    this[index2] = tmp
}

val list = mutableListOf(1, 2, 3)
list.swap(0, 2) // 'swap()' 내부의 'this'는 'list'의 값을 가집니다

 

제네릭 타입에 대한 확장 함수도 정의할 수 있습니다:

fun <T> MutableList<T>.swap(index1: Int, index2: Int) {
    val tmp = this[index1]
    this[index1] = this[index2]
    this[index2] = tmp
}

 

확장은 정적으로 해석됩니다 (Extensions are resolved statically)

확장 함수는 실제로 클래스를 수정하지 않습니다. 컴파일 시점에 어떤 확장 함수가 호출될지 결정됩니다:

open class Shape
class Rectangle: Shape()

fun Shape.getName() = "Shape"
fun Rectangle.getName() = "Rectangle"

fun printClassName(s: Shape) {
    println(s.getName())
}

printClassName(Rectangle())

이 예제는 "Shape"를 출력합니다. 파라미터 s의 선언된 타입이 Shape이기 때문입니다.

 

Nullable 리시버 (Nullable receiver)

Nullable 타입에 대한 확장도 정의할 수 있습니다:

fun Any?.toString(): String {
    if (this == null) return "null"
    return toString()
}

 

확장 프로퍼티 (Extension Properties)

Kotlin은 함수뿐만 아니라 프로퍼티에 대한 확장도 지원합니다:

val <T> List<T>.lastIndex: Int
    get() = size - 1

확장 프로퍼티는 백킹 필드를 가질 수 없으므로, 초기화가 불가능하고 getter/setter를 명시적으로 제공해야 합니다.

 

컴패니언 객체 확장 (Companion Object Extensions)

클래스의 컴패니언 객체에 대해서도 확장을 정의할 수 있습니다:

class MyClass {
    companion object { }
}

fun MyClass.Companion.printCompanion() { println("companion") }

fun main() {
    MyClass.printCompanion()
}

 

확장의 범위 (Scope of Extensions)

확장은 주로 최상위 레벨에서 패키지 바로 아래에 선언됩니다:

package org.example.declarations

fun List<String>.getLongestString() { /*...*/ }

 

다른 패키지에서 확장을 사용하려면 import해야 합니다:

package org.example.usage

import org.example.declarations.getLongestString

fun main() {
    val list = listOf("red", "green", "blue")
    list.getLongestString()
}

 

멤버로서의 확장 선언 (Declaring Extensions as Members)

한 클래스 내부에 다른 클래스의 확장을 선언할 수 있습니다:

class Host(val hostname: String) {
    fun printHostname() { print(hostname) }
}

class Connection(val host: Host, val port: Int) {
    fun printPort() { print(port) }

    fun Host.printConnectionString() {
        printHostname()   // Host.printHostname() 호출
        print(":")
        printPort()   // Connection.printPort() 호출
    }

    fun connect() {
        host.printConnectionString()   // 확장 함수 호출
    }
}

fun main() {
    Connection(Host("kotl.in"), 443).connect()
}

 

가시성에 대한 참고 사항 (Note on Visibility)

확장은 동일한 범위에서 선언된 일반 함수와 동일한 가시성 수정자를 사용합니다. 예를 들어:

• 파일의 최상위 레벨에서 선언된 확장은 같은 파일의 다른 private 최상위 선언에 접근할 수 있습니다.
• 리시버 타입 외부에서 선언된 확장은 리시버의 private 또는 protected 멤버에 접근할 수 없습니다.

 

Kotlin의 확장 기능은 코드의 재사용성과 가독성을 크게 향상시킵니다. 기존 클래스를 수정하지 않고도 새로운 기능을 추가할 수 있어, 특히 서드파티 라이브러리를 사용할 때 매우 유용합니다.

하지만 확장 함수는 정적으로 해석되므로, 다형성을 기대하는 상황에서는 주의가 필요합니다. 또한, 너무 많은 확장 함수를 사용하면 코드의 복잡성이 증가할 수 있으므로, 적절한 균형을 유지하는 것이 중요합니다.

확장 기능을 효과적으로 활용하면 더 표현력 있고 유지보수가 쉬운 코드를 작성할 수 있습니다. 특히 DSL(Domain-Specific Language) 구축이나 기존 API의 확장에 매우 유용하게 사용될 수 있습니다.

 

 

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