[Kotlin in Action] 16. 봉인된 클래스: 클래스 계층 정의시 클래스 확장 제한 (sealed 변경자)

상위클래스 Expr

• 숫자를 표현하는 Num
• 덧셈 연산을 표현하는 Sum

위 2개의 하위 클래스가 있다. when 식에서 이 모든 하위클래스를 처리하면 편리하다.

interface Expr

class Num(val value: Int) : Expr
class Sum(val left: Expr, val right: Expr) : Expr

fun eval(e: Expr) : Int =
    when (e) {
        is Num -> e.value
        is Sum -> eval(e.right) + eval(e.left)
        else -> // else 분기가 반드시 있어야한다.
            throw IllegalArgumentException("Unknown expression")
    }

when을 사용해서 Expr 타입의 값을 검사할때 꼭 디폴트 분기인 else 분기를 작성해야한다.

 

위와 같은 규칙으로 인한 문제점은 아래와 같다.

• 항상 디폴트 분기를 추가하는게 편리하지 않다.
• 디폴트 분기가 있으면 이런 클래스 계층에 새로운 하위 클래스를 추가하더라도 컴파일러가 when이 모든 경우를 처리하는지 제대로 검사할 수가 없다.
  • 실수로 새로운 클래스 처리를 잊어버렸더라도 디폴트 분기가 선택되기 때문에 심각한 버그가 발생할 수 있다.

 

 

문제점 해결 - sealed 변경자

코틀린은 sealed 변경자를 제공한다.

상위 클래스에 sealed 변경자를 붙이면 그 상위 클래스를 상속한 하위 클래스 정의를 제한할 수 있다. sealed 클래스의 하위 클래스를 정의할때는 반드시 상위 클래스 안에 중첩시켜야한다.

sealed class ExprSealed {
    class Num(val value: Int) : ExprSealed()
    class Sum(val left: ExprSealed, val right: ExprSealed) : ExprSealed()
}

 

 

sealed 변경자 특징

• 자동으로 open이다. 별도로 open을 붙일 필요 없다.
• 봉인된 클래스는 클래스 외부에 자신을 상속한 클래스를 둘 수 없다.
• sealed 클래스에 속한 값에 대해 디폴트 분기를 사용하지않고 when 식을 사용하면 나중에 sealed 클래스의 상속 계층에 새로운 하위 클래스를 추가해도 컴파일되지 않는다. 따라서 when 식을 고쳐야한다는 사실을 쉽게 알 수 있다.
• sealed 인터페이스 정의는 불가능하다. 봉인된 인터페이스를 만들 수 있다면 그 인터페이스를 자바 쪽에서 구현하지 못하게 막을 수 있는 수단이 코틀린 컴파일러에 없다.

package chapter4_클래스_객체_인터페이스._4_클래스_확장_제한

import chapter2_코틀린기초._5_enum과_when._클래스계층.Expr

sealed class ExprSealed {
    class Num(val value: Int) : ExprSealed()
    class Sum(val left: ExprSealed, val right: ExprSealed) : ExprSealed()
}

fun eval(e: ExprSealed) : Int =
    when (e) {
        // when 식이 모든 하위 클래스를 검사하므로, 별도의 "else" 분기가 없어도된다.
        is ExprSealed.Num -> e.value
        is ExprSealed.Sum -> eval(e.right) + eval(e.left)
    }

1) 기반 클래스의 모든 하위 클래스를 중첩 클래스로 나열한다.

sealed class ExprSealed {
    class Num(val value: Int) : ExprSealed()
    class Sum(val left: ExprSealed, val right: ExprSealed) : ExprSealed()
}

 

2) 내부적으로 private 생성자를 가진다.

그 생성자는 클래스 내부에서만 호출할 수 있다.