[Swift🦩] #27 접근 제어

• 다른 소스 파일과 모듈에서 코드의 부분에 접근할 수 있는 권한을 제어한다.
• 코드의 세부 구현을 숨기고, 해당 코드의 기능에 접근하고 사용하는 기본 인터페이스를 지정한다.

• 개별 타입 (클래스, 구조체, 열거형) 과 해당 타입 내에 있는 property, method, init, subscript 에 할당할 수 있다.
• 프로토콜 역시도 특정 컨텍스트로 제한할 수 있다.

• 명시해서 접근 제어를 해주지 않아도 기본 접근 수준 을 제공한다.
• 모듈이 아닌 단일 앱을 작성한다면, 접근 제어를 작성하지 않아도 됨.

1. 모듈과 소스 파일

• 모듈
  • 단일 단위로 빌드되고 제공되는 프레임워크
  • 어플리케이션과 같은 코드 배포의 단일 단위 (프레임워크, 라이브러리, 앱 하나)
  • import 로 가져올 수 있는 것들
• 소스 파일
  • 모듈 내에서 단일 Swift 소스 코드 파일 (진짜 파일)
  • 하나의 소스 파일 당 하나의 개별 타입을 정의하는게 일반적이나,
  • 단일 소스 파일에 여러개의 타입에 대한 정의를 할 수 도 있다.

2. 접근 레벨 ⭐️

Swift 는 코드 내 entity 에 대해 다섯가지 접근 수준 (Access Level) 을 제공한다.

• Open / Public
  • 정의한 모듈 내의 모든 소스 파일
  • import 로 모듈을 가져온 다른 모듈의 소스파일
• Internal
  • 정의한 모듈의 소스파일 (해당 모듈 외부에선 불가능.)
  • 앱 / 프레임워크의 내부 구조체를 정의할 때 사용
• File-private
  • 자체 정의한 소스 파일 내에서
• private
  • 둘러싸인 선언과 같은 파일에 있는 해당 선언의 extension
  • 세부 내용은 단일 선언 내에서만 사용되고, 기능의 구현 세부정보를 가리기 위해서 사용한다.

<- Open - Public - Internal - File-Private - Private- >

• Open vs Public
  • Open 의 접근은 클래스와 클래스 멤버에만 적용되고,
  • 모듈 외부의 코드를 상속하고 재정의 할 수 있다.
  • Open 으로 작성되었다? 해당 클래스를 상위 클래스로 사용하는 다른 모듈의 코드가 어떤 영향을 끼치는지 고려하고 설계했다는 뜻...... 굉장한데
  • Public 은 다른 모듈에서 상속은 불가능.

접근 레벨의 기본 원칙

• Entity 는 더 낮은 접근 수준을 가진 다른 엔티티로 정의할 수 엇다.
  • public 변수를 internal, file-private, private 으로 정의할 수 없다.
  • 함수는 파라미터 타입과 반환 타입보다 더 넓은 접근 수준을 가질 수 없다.
    • 함수의 파라미터, 리턴값에는 접근할 수 있는데 함수는 접근할 수 있으면 안되니까..

기본 접근 레벨

• 예외 사항이 있긴 하지만,
• 대체로 모든 엔티티는 internal

단일 타겟 앱에 대한 접근 레벨

• 단일 타겟 앱이라면, 모듈 외부에서 사용하는 것을 고려할 필요가 없다.
• 기본 제공 internal 로 충분하다.
• 모듈 내에서 private file-private 은 사용할 수 있다.

프레임워크에 대한 접근 레벨

• 다른 모듈에서 프레임워크 코드에 접근이 가능해야 하기 때문에
• open, public 으로 공용 API 를 표기한다.
• 내부에서는 internal, private, file-private 을 사용할 수 있으나, 공용 API 는 무조건open, public

유닛 테스트 타겟에 대한 접근 레벨

• 유닛 테스트 타겟의 경우 테스트를 위해 테스트 모듈에서 앱의 코드를 사용할 수 있어야 한다.
• 이론적으로는 open, public 이 맞는데,
• 테스트의 경우 @testable 로 표시를 해주면, 유닛 테스트 타겟이 내부 엔티티에 전부 접근할 수 있게 된다.

3. 접근 제어 구문

접근 제어 레벨들을 키워드로 사용해서 class, property, method 앞에 붙인다.
수식어를 안쓰면 internal

public class SomePublicClass {}
internal class SomeInternalClass {}
fileprivate class SomeFilePrivateClass {}
private class SomePrivateClass {}

public var somePublicVariable = 0
internal let someInternalConstant = 0
fileprivate func someFilePrivateFunction() {}
private func somePrivateFunction() {}

4. 사용자 정의 타입

• 사용자 정의 타입을 정의할 때, 명시적으로 접근 레벨을 지정할 수 있다.
• 사용자 정의 타입 내의 프로퍼티, 메서드 .. 는
• file-private, private 의 경우엔 기본 접근 수준도 file-private, private 이 되고,
• internal 이상의 접근 레벨을 주면 자동적으로 internal 이 된다.
• 직접 지정하는 경우엔, 본인보다 넓은 접근 레벨로는 설정할 수 없다.

public class SomePublicClass {                  // explicitly public class
    public var somePublicProperty = 0            // explicitly public class member
    var someInternalProperty = 0                 // implicitly internal class member
    fileprivate func someFilePrivateMethod() {}  // explicitly file-private class member
    private func somePrivateMethod() {}          // explicitly private class member
}

class SomeInternalClass {                       // implicitly internal class
    var someInternalProperty = 0                 // implicitly internal class member
    fileprivate func someFilePrivateMethod() {}  // explicitly file-private class member
    private func somePrivateMethod() {}          // explicitly private class member
}

fileprivate class SomeFilePrivateClass {        // explicitly file-private class
    func someFilePrivateMethod() {}              // implicitly file-private class member
    private func somePrivateMethod() {}          // explicitly private class member
}

private class SomePrivateClass {                // explicitly private class
    func somePrivateMethod() {}                  // implicitly private class member
}

튜플

• 튜플에서 사용되는 모든 타입에 대한 접근 레벨 중, 가장 제한적인 접근 레벨이 튜플의 접근 레벨이 된다.
• 하나는 internal, 하나는 private 면 튜플은 private

함수

• 파라미터, 반환 타입 중 가장 제한적인 접근 레벨로 자동 계산된다.
• 자동 계산된 것과 다르면 명시적으로 지정해줘야 한다.

// 기본적으로 internal 이 주어지나, 튜플이 private 이므로 private 키워드 서주자.
private func someFunction() -> (SomeInternalClass, SomePrivateClass) {
    // function implementation goes here
}

Enum

• Enum 의 개별 케이스는 Enum 과 같은 접근 레벨을 가진다.
• 개별 케이스에 대해서는 접근 레벨을 다르게 지정할 수 없다.

public enum CompassPoint {
    case north
    case south
    case east
    case west
}

• associated value 의 경우, enum 보다 넓은 접근 레벨을 가져야 한다.

Nested Types

• Nested Type을 감싸는 타입이 public 이 아닌 경우, 감싸는 타입과 동일하다.
• public 인 경우에는 internal (public 이었으면 좋겠다? -> 명시해주자.)

5. 서브 클래싱

• 어떤 클래스가
• 접근 컨텍스트에서 접근할 수 있고,
• 하위 클래스와 동일한 모듈에 정의되어 있으면
• 하위 클래스에 상속할 수 있다.

• 하위 클래스는 상위 클래스보다 넓은 접근 레벨을 가질 수 없다.
• 같은 모듈에 정의되어 있으면, 접근이 가능한 모든 메서드, 프로퍼티, init, subscript 를 재정의 할 수 있다.
• 다른 모듈에 정의되어 있으면 접근 레벨이 open 인 클래스 멤버를 재정의 할 수 있다.

• 재정의를 할 때, 상위 클래스에 정의된 것보다 접근 레벨을 넓게 설정할 수 있다.
• 해당 '하위 클래스의 접근 레벨'보다 좁게만 설정하면 된다.
• 상위 클래스에 원래 정의된 클래스 멤버의 접근 레벨은 상관 없다.

public class A {
    fileprivate func someMethod() {}
}

internal class B: A {
    override internal func someMethod() {} 
    // public 일 순 없음. -> B가 internal 이니까.
    // 하지만 A에서 fileprivate 인 것은 상관없음.
}

• 접근 컨텍스트가 맞기만 하면, 하위 클래스멤버보다 더 낮은 상위 클래스멤버에도 접근할 수 있다.

public class A {
    fileprivate func someMethod() {}
}

internal class B: A {
    override internal func someMethod() {
        super.someMethod()
        // A 의 someMethod 가 private 이면 접근 불가능. 접근 컨텍스트가 안맞음.
        // 하지만 fileprivate 이라 override 한 접근 레벨과는 관계 없이 접근 가능.
        // 만약 B가 다른 파일에 있따면... 접근 불가.
    }
}

6. let, var, method, subscript

• 해당 타입보다 더 넓은 접근 레벨을 가질 수는 없다.
• 서브스크립트는 인덱스, return 타입보다 더 넓은 접근 레벨을 가질 수는 없다.
• 낮은 레벨로 명시 가능.

private var privateInstance = SomePrivateClass()

getter, setter

• getter, setter 역시 상수, 변수, 프로퍼티, 서브스크립트와 같은 접근 레벨을 가지게 된다.
• 읽기, 쓰기 범위를 제한하기 위해서 setter 를 getter 보다 더 좁게 제공할 수 있다.
• fileprivate(set), private(set), internal(set)

NOTE: 저장 프로퍼티만이 아니라 계산 프로퍼티에도 적용된다.

struct TrackedString {
    // 같은 모듈 다른 소스파일에서 get 은 가능하나, set 은 이 구조체 안에서만 가능하다.
    private(set) var numberOfEdits = 0
    var value: String = "" {
        didSet {
            numberOfEdits += 1 // value 값이 바뀌면 바뀜.
        }
    }
}

var stringToEdit = TrackedString()
stringToEdit.value = "This string will be tracked."
stringToEdit.value += " This edit will increment numberOfEdits."
stringToEdit.value += " So will this one."
print("The number of edits is \(stringToEdit.numberOfEdits)")
// Prints "The number of edits is 3"

getter, setter 에 대한 접근 레벨을 둘 다 정의해줄 수도 있다.

public struct TrackedString {
    public private(set) var numberOfEdits = 0
    public var value: String = "" {
        didSet {
            numberOfEdits += 1
        }
    }
    public init() {}
}

7. init

• 초기화하는 타입보다 더 좁거나 같은 접근 레벨을 줄 수 있다.
• 하지만 required init 은 무조건 자신이 속한 클래스와 동일한 접근 레벨을 가져야 한다.

• 그리고, 초기화 구문의 파라미터의 접근 레벨이 초기화 구문의 접근 레벨보다 더 좁으면 안된다.

Default Init

• 모든 프로퍼티에 값을 제공하면 기본 초기화 구문이 제공되는데,
• 타입이 public 이 아니면 타입과 같은 접근 레벨을 가지고,
• public 이면 internal 이 자동으로 주어지기 때문에,
• 다른 모듈에서 사용하려면, 자동적으로 주어지는 건 못쓰고, 명시적으로 public init 을 작성하자.

Memberwise init for struct

• member-wise init 의 경우는,
• 구조체 내 모든 저장된 프로퍼티가 private 이면 private, file-private 면 file-private
• 아니면 internal 이다.
• public 으로 제공해야 하면, 역시 명시적으로 public init 을 작성해야 한다.

8. Protocol

• 프로토콜 타입에 명시적으로 접근 레벨을 주고 싶다면 프로토콜을 정의할 때 지정하면 된다.
• 특정 접근 컨텍스트 내에서만 채택될 수 있는 프로토콜을 생성할 수 있다.

• 프로토콜 정의 내의 요구사항은 프로토콜과 같은 접근 레벨을 가진다.
• 다르게 설정은 불가능 하다.
• public 이면 public 임!!!

프로토콜 상속

• 상속하는 경우, 상속된 프로토콜과 동일하거나 더 좁은 접근 수준을 가져야 한다.

프로토콜 준수

• 타입은 타입 자체보다 더 낮은 접근 레벨의 프로토콜을 준수할 수 있다.
• internal 프로토콜을 따르는 public 타입 가능.
• 그치만 프로토콜을 internal 로 준수하게 돼서, internal 에서만 사용 가능.

NOTE : 같은 프로그램에서 타입이 두가지 다른 방식으로 프로토콜을 준수할 수는 없다. 한번 internal 이면 public 으론 준수할 수 없다..

9. Extension

• 확장 역시, 기존 타입에 선언된 타입 멤버와 같은 접근 레벨을 가진다.
• 더 좁은 레벨로 명시할 수도 있다.
• Extension 으로 프로토콜을 준수하는 경우에는, 타입에 대한 접근 레벨을 명시할 순 없다.
  • 대신 프로토콜의 자체 접근 수준은 프로토콜 요구사항에 대한 기본 접근 레벨을 제공한다.

Private Members in Extension

확장의 경우 기존 타입의 선언부처럼 작동하게 된다.
그래서 가능한 것들.

• 기존 선언에서 private 멤버를 선언하고, 같은 파일의 Extension 에서 해당 멤버 접근
• 한 Extension에서 private 멤버를 선언하고, 같은 파일의 다른 Extension 에서 해당 멤버 접근
• Extension 에서 private 멤버를 선언하고, 같은 파일의 기존 선언에서 해당 멤버 접근.

-> private 의 여부와 관계 없이 같은 방법으로 확장 가능.

protocol SomeProtocol {
    func doSomething()
}

struct SomeStruct {
    private var privateVariable = 12
}

extension SomeStruct: SomeProtocol {
    func doSomething() {
        print(privateVariable) // 기존 선언의 private 멤버에 접근 가능.
    }
}

10. Generic

• min(함수 자체의 접근 레벨, 타입 파라미터에 대한 모든 타입 제약조건의 접근 레벨)

11. Type Alias

• 고유한 타입으로 처리되는데,
• 원래 타입의 접근 레벨보다 작거나 같을 수 있다.

질문

접근 제어자의 종류엔 어떤게 있는지 설명하시오.

• open / public / internal / file-private / private 이 있다.
• open / public : import 해간 다른 모듈에서도 접근이 가능하다. open 으로 작성된 것은 클래스, 클래스 멤버에만 적용되며 클래스의 상속마저 가능하다.
• internal : 같은 모듈 내부에서 접근이 가능하다
• file-private : 같은 파일 내부에 선언된 것들에 대해서만 접근이 가능하다.
• private : 하나의 타입 안에 선언된 것들에 대해서만 접근이 가능하다. 같은 파일에 extension 으로 해당 타입을 확장하는 경우 extension 내에서도 접근이 가능하다.

참고
https://bbiguduk.gitbook.io/swift/language-guide-1/access-control