[kotlin] kotlin에서의 infix 및 Builder 패턴

Falco·2022년 9월 19일
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infix란?

kotlinlang.org - infix

Infix 함수는 두개의 변수 가운데 오는 함수를 의미한다.
코틀린에서 기본적으로 정의된 Infix 함수들 중에 Pair를 만드는 to가 있다.

val pair : Pair<String, String> = "White" to "0xffffff"

0 until 100

0 .. 200

infix 함수 선언은 다음의 룰을 따라야 한다.

  • 확장함수의 형태로 선언되어야 한다.

  • 하나의 파라미터을 꼭 가져야 한다.

  • 파라미터로는 가변인자를 사용할 수 없으며 기본값이 없어야 한다.

infix fun Int.infixFun(a: Int) : Int {
	// ...
}
infix fun String.addStringToFloat(f : Float) : String {
	// ...
}

// Infix 함수 활용
"Hello" addStringToFloat 4f

// 확장 함수 활용
"Hello".addStringToFloat(4f)
  • infix 함수 호출은 산술 연산자(+,-,*,/), 유형 캐스트(as Int) 및 rangeTo 연산자보다 우선 순위가 낮다.
1 shl 2 + 3 is equivalent to 1 shl (2 + 3) 

0 until n * 2 is equivalent to 0 until (n * 2)

xs union ys as Set<*> is equivalent to xs union (ys as Set<*>)
  • 부울연산자(&&,||), is, in 체크 연산자보다 우선순위가 높다.
a && b xor c is equivalent to a && (b xor c)

a xor b in c is equivalent to (a xor b) in c
  • infix 기능은 항상 리시버와 파라미터를 모두 지정해야 한다. infix 표기법을 사용하여 현재 리시버에서 메서드를 호출할 때, 해당 메서드를 명시적으로 사용할 수 있다.

클래스 내에 정의하면 dispatcher가 클래스 자신이기 때문에 생략할 수 있다.

class MyStringCollection {
    infix fun add(s: String) { /*...*/ }
	
    fun build() {
        this add "abc"   // Correct
        add("abc")       // Correct
        //add "abc"        // Incorrect: the receiver must be specified
    }
}

실제로 사용해보기

서버에서 오는 배열을 객체내의 값에 따라 임의의 순서에 맞게 재 정렬을 하고 싶다.

private fun setRataioList(cloverCounts: List<CloverCount>): List<String> = listOf(
      cloverCounts.find {
        it.method == "Turn"
      }?.count ?: 0 ,
      cloverCounts.find {
        it.method == "ManyYears"
      }?.count ?: 0 ,
      cloverCounts.find {
        it.method == "Used"
      }?.count ?: 0 ,
      cloverCounts.find {
        it.method == "Attachment"
      }?.count ?: 0 ,
      cloverCounts.find {
        it.method == "Reform"
      }?.count ?: 0 ,
      cloverCounts.find {
        it.method == "Eco"
      }?.count ?: 0 ,

method이름이 Turn인 객체의 Count가 제일 앞에 오도록 하고 그다음 순서대로 지정하는데 소스가 많이 복잡하고 더럽다.

  private infix fun List<CloverCount>.findMethodCount(method: String): Int {
    return this.find {
      it.method == method
    }?.count ?: 0
  }

소스의 가독성을 위해 infix 함수를 선언하고 내부의 로직을 따로 함수로 추출하자.

  private fun setRataioList(cloverCounts: List<CloverCount>): List<Int> = listOf(
    cloverCounts findMethodCount "Turn",
    cloverCounts findMethodCount "ManyYears",
    cloverCounts findMethodCount "Used",
    cloverCounts findMethodCount "Attachment",
    cloverCounts findMethodCount "Reform",
    cloverCounts findMethodCount "Eco",
  )

infix함수를 사용하여 소스를 다시보았을 때 훨씬 깔끔해 진것을 알 수 있다.

코틀린 내에서의 Builder pattern

builder pattern을 사용하는 이유가 무엇인가?

  1. 클래스를 만드는 아규먼트들이 너무 많아서 햇갈릴 때(생성자 파라미터가 너무 많을 때)
  2. 해당 아규먼트의 설정 순서가 상관이 없다.
  3. 해당 아규먼트에 대한 default 값 설정이 가능하다.
    라고 생각한다.

이러한 이유에서라면 코틀린에서는 builder pattern을 적용할 필요가 없다.
왜냐하면 kotlin에서는 이 모든것을 이미 지원하고 있기 때문이다.

data class Car(
	val model: String? = null,
    val year: Int = 0 // default 값 설정
)

// use it like so
val hundaiCar = Car(model="H",year=5) // 해당 파라미터에 직접 할당 가능
val doyotaCar = Car(year=1, model="D") // 순서상관 X

그럼에도 불구하고 자동차(Car) 클래스를 만들기 위해서 다음과 같은 Builder pattern을 사용할 수 있다.

  1. Builder를 중첩 클래스로 선언한다.
    Builder를 companion object로 선언하는것은 의미가 없다. 왜냐하면 object가 싱글톤으로 선언되기 때문이다.
  2. 생성자를 주 생성자로 위임하는 보조 생성자를 사용한다.
    생성자를 비공개로 만들고 객체를 인스턴스화할 수 있도록 파라미터로 Builder를 받는다.
class Car( 
        val model: String?,
        val year: Int
) {

    private constructor(builder: Builder) : this(builder.model, builder.year)

    class Builder {
        var model: String? = null
            private set

        var year: Int = 0
            private set

        fun model(model: String) = apply { this.model = model }

        fun year(year: Int) = apply { this.year = year }

        fun build() = Car(this)
    }
}

// Usage
val car = Car.Builder().model("X").build()

builder DSL

type-safe builder
type-safe builders를 사용하면 코틀린에서 타입 세이프, 정적인 타입의 빌더를 만드는 것이 가능하다.
이는 코틀린 코드를 markup 언어(ex HTML, XML)처럼 사용가능하게 해준다.

type-safe builder를 사용하면 복잡한 계층적 데이터 구조를 선언적 방식으로 구축하는 데 적합한 Kotlin 기반 도메인 특정 언어 (DSL)를 만들 수 있다.

DSL 이란?

DSL은 Domain Specific Language의 약자로 특정 도메인에 국한해 사용하는 언어이다.

class Car (
        val model: String?,
        val year: Int
) {

    private constructor(builder: Builder) : this(builder.model, builder.year)

    companion object {
        inline fun build(block: Builder.() -> Unit) = Builder().apply(block).build()
    }

    class Builder {
        var model: String? = null
        var year: Int = 0

        fun build() = Car(this)
    }
}

// Usage
val car = Car.build { model = "X" }

apply는 해당 block()을 실행하고 실행된 결과 T를 반환한다.

inline fun <T> T.apply(block: T.() -> Unit): T {
    block()
    return this
}

참고 자료

https://stackoverflow.com/questions/36140791/how-to-implement-builder-pattern-in-kotlin

https://kotlinlang.org/docs/functions.html#variable-number-of-arguments-varargs

https://toss.tech/article/kotlin-dsl-restdocs

https://codechacha.com/ko/kotlin-infix-functions/

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