class 의 선언 앞에 final 이라는 키워드를 본 적 있으신가요?

우선 final 키워드를 알아보기 전에, Swift에서 특정 함수 또는 변수를 불러오는 매커니즘인 Dispatch 에대해 알아보겠습니다.

💉 Dispatch

Swift에서 Dispatch 방법은 Type 에따라 2가지로 나뉘게 됩니다. (Swift의 Type 알아보기)

Static Dispatch

Static Dispatch 는 Direct Call 이라고도 불리며, 컴파일 타임에 호출될 함수 또는 변수를 결정 하여 런타임때 그대로 실행하는 것입니다. 컴파일 타임에 결정이 되므로 런타임에서 성능상 이점이 있습니다. Value Type인 struct, enum 등등 은 Static Dispatch 를 하게 됩니다. (당연히 상속이 불가능하기 때문에..!)

Dynamic Dispatch

Dynamic Dispatch 는 Indirect Call 이라고도 불리며, 런타임에 호출될 함수 또는 변수를 결정 하는 것입니다. 함수 포인터 배열인 vTable(Virtual Dispatch Table) 이라는 것을 유지하며 하위 클래스에서 호출할때, vTable 을 참조하여 실행될 대상를 결정합니다. (슈퍼 클래스에 있는 메서드를 사용할지, 서브 클래스에 있는 메서드를 사용할지!)
Reference Type 은 상속의 가능성이 있기 때문에 Reference Type 인 class, actor 등등에서는 기본적으로 Dynamic Dispatch 를 하게 됩니다.

📌 protocol 과 extension

• protocol 에서 선언된 메서드를 extension 을 통해 디폴트 메서드를 구현한 경우
  protocol 을 conform 한 클래스에서 메서드를 구현을 했을 수도 있고 안 했을 수도 있습니다. 그렇기 때문에 이런 경우 Dynamic Dispatch 를 하게 됩니다.

• protocol 에서 선언되지 않고, extension 을 통해 구현한 경우
  protocol 을 conform 한 클래스에서 해당 메서드 구현이 필요없기 때문에, 해당 클래스에서 메서드 호출시 extension 에 구현한 메서드를 Static Dispatch 하게 됩니다.

Dispatch 방식을 통한 성능 향상의 이유로,
Swift에서 protocol extension 을 통한 POP 를 지향하는 하나의 이유라고 생각이 됩니다!

Avoid Dynamic Dispatch

Advice: Use 'final' when you know the declaration does not need to be overridden - 📚 Github apple/swift/OptimizationTips

Dynamic Dispatch 의 모든 과정이 런타임에 일어나기 때문에 오버헤드가 발생하고, 성능상 손해 를 볼 수 있습니다. 그렇기 때문에 애플에서는 특정 class, method, property 가 상속되거나 재정의될 가능성이 없다면, 굳이 Dynamic Dispatch 를 하지 않고 Static Dispatch 를 할 수 있는 방법을 제공 하고 있습니다.

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🛠 final keyword

final 키워드는 해당 class, method, property 가 상속이 불가능하고 하위 클래스에서 오버라이딩할 수 없다는 것을 명시하는 키워드 입니다.

사용 방법은 간단합니다!

class

class 가 상속이 불가능하다는 것을 명시하기 위해 사용할 수 있습니다.

final class exampleClass {
	var 
}

class derivedExampleClass : exampleClass { // 🔥 ERROR
	...
}

→ final 키워드가 붙은 클래스는 다른 클래스에서 상속을 받을 수 없습니다!

method, property

method, property 가 서브 클래스에서 재정의 (오버라이딩) 이 될 수 없다는 것을 명시하기 위해 사용할 수 있습니다.

class exampleClass {
	final var exampleVar : [Int] = ... 
    final func exampleMethod() { ... }
}

class derivedExampleClass : exampleClass {
	override var exampleVar : [Int] = ... // 🔥 ERROR
    override func exampleMethod() { ... } // 🔥 ERROR
}

→ final 키워드가 붙은 method 나 property 는 서브 클래스에서 재정의 (오버라이딩) 할 수 없습니다!

결과

결과적으로 final 키워드를 사용했을때, 해당 class, method, property 를 사용할 때는 더 이상 Dynamic Dispatch 가 아닌 Static Dispatch 를 통해 Directly Call 을 하기 때문에 런타임 성능 향상을 기대할 수 있습니다!

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👍 마무리

오늘은 Swift의 Type 에 따른 Dispatch 방식과 final 키워드에 대해서 알아보았습니다.

참고로 저는 class 를 생성할때는 항상 final 키워드를 붙이고, 간혹 상속이 필요한 경우에만 final 키워드를 삭제하는 습관을 갖고 있습니다!

Swift 의 작동 방식을 공부해나가면서, 기본 자료형들이 struct 로 구현되어있는 이유, Optional 이 Enum 으로 구현되어있는 이유 등을 조금씩 이해가 되는 것 같습니다.

또한 기존의 class 중심의 OOP 의 Dynamic Dispatch 라는 약점을 보완하기 위하여, protocol 의 extension 을 사용한 상속과 다중 상속과 같은 효과를 얻을 수 있음과 동시에 Static Dispatch 를 활용할 수 있도록 POP 를 지향하는 애플이 굉장히 똑똑하고 흥미롭게 느껴졌습니다!

틀린 정보 또는 궁금한 점이 있다면 댓글 부탁드립니다! 읽어주셔서 감사합니다‼️