Kotlin 클래스

클래스 계층 정의

인터페이스
- 코틀린 인터페이스 안에는 추상 메서드뿐 아니라 구현이 있는 메서드도 정의할 수 있다.
- 상태(필드)는 들어갈 수 없다.
```
//인터페이스 정의
interface Clickable {
  fun click()
}
//인터페이스 구현
class Button : Clickable { //코틀린은 클래스 확장과 인터페이스 구현 모두 콜론(:)을 붙인다.
  //오버라이드 표시
  override fun click() = println("I was clicked")
}
```
- 자바와 마찬가지로 인터페이스는 개수 제한없이 마음대로 구현할 수 있지만, 클래스는 오직 하나만 확장할 수 있다.
- 상위 클래스에 있는 메서드와 시그니처가 같은 메서드를 우연히 하위 클래스에 선언하는 경우, 컴파일이 안 되기 때문에 override를 붙이거나 메서드 이름을 바꿔야 한다.
- 예시
```
interface Clickable {
    fun click()
    fun showOff() = println("I'm clickable!") //디폴트 구현 정의
}
interface Focusable {
    fun setFocus(b: Boolean) =
        println("I ${if (b) "got" else "lost"} focus.")
    fun showOff() = println("I'm focusable!")
}
```
  - 클래스가 구현하는 두 상위 인터페이스에 정의된 showOff 구현을 대체할 오버라이딩 메서드를 직접 제공하지 않으면 컴파일 오류가 발생한다.
  - 이름과 시그니처가 같은 멤버 메서드에 대해 둘 이상의 디폴트 구현이 있는 경우, 인터페이스를 구현하는 하위 클래스에서 명시적으로 새로운 구현을 제공해야 한다.
    class Button : Clickable, Focusable { override fun click() = println("I was clicked") override fun showOff() { super<Clickable>.showOff() super<Focusable>.showOff() } }
  - super 처럼 꺽쇠 안에 타입을 지정한다. (자바에서는 Clickable.super)
- 코틀린은 자바 6과 호환되므로, 자바에서는 코틀린의 디폴트 메서드 구현에 의존할 수 없다.
- 디폴트 메서드가 있는 인터페이스를 일반 인터페이스와 디폴트 메서드 구현이 정적 메서드로 들어있는 클래스를 조합해 구현된다.
open, final, abstract
- 코틀린의 클래스와 메서드는 기본적으로 final이다.
- 상속을 허용하려면 open 변경자를 붙여야 한다.
- 오버라이드를 허용하고 싶은 메서드나 프로퍼티 앞에도 open 변경자를 붙여야 한다.
```
open class RichButton : Clickable { //이 클래스는 열려 있다.
  fun disable() {} //이 함수는 오버라이드할 수 없다.
  open fun animate() {} //오버라이드 가능하다.
  override fun click() {} //상위 클래스의 메서드를 오버라이드한다. (오버라이드한 메서드는 기본으로 열려있다.)
}
open class RichButton : Clickable {
  final override fun click() {} //오버라이드한 메서드의 구현을 하위 클래스에서 오버라이드하지 못하게 하려면 final을 붙인다.
}
```
- abstract: 추상 클래스 선언
  - 추상 멤버는 항상 열려 있다. -> open을 붙일 필요가 없다.
- 인터페이스 멤버는 final, open, abstract를 사용하지 않는다.
  - 인터페이스 멤버는 항상 열려 있으며 final로 변경할 수 없다.
- 변경자 오버라이드 설명
  - final: 불가능, 클래스 멤버의 기본 변경자
  - open: 가능, open을 명시해야 오버라이드 가능
  - abstract: 필수, 추상 클래스의 멤버에만 붙일 수 있다.
- 추상 멤버는 구현이 있으면 안 된다.
가시성 변경자
- 선언에 대한 클래스 외부의 접근을 제어한다.
- 아무 변경자도 없는 경우 모두 public 이다.
- 코틀린은 package-private을 사용하지 않는다. (패키지를 네임스페이스 관리 용도로만 사용하기 때문)
  - 대신 internal을 도입: 모듈 내부에서만 볼 수 있음
- 코틀린은 최상위 선언(클래스, 함수, 프로퍼티)에 대해 private 가시성을 제공한다.
  - 그 선언이 들어있는 파일 내부에서만 사용할 수 있다.
- 변경자
  - public(default)
    - 클래스 멤버: 모든 곳에서
    - 최상위 선언: 모든 곳에서
  - internal
    - 클래스 멤버: 같은 모듈 안에서만
    - 최상위 선언: 같은 모듈 안에서만
  - protected
    - 클래스 멤버: 하위 클래스 안에서만
    - 최상위 선언: (최상위 선언에 적용 불가능)
  - private
    - 클래스 멤버: 같은 클래스 안에서만
    - 최상위 선언: 같은 파일 안에서만
  - 어떤 클래스의 기반 타입 목록에 들어있는 타입이나 제네릭 클래스의 타입 파라미터에 들어있는 타입의 가시성은 클래스 자신의 가시성과 같거나 높아야 하고, 메서드 시그니처에 사용된 모든 타입의 가시성은 그 메서드의 가시성과 같거나 높아야 한다.
- 코틀린에서는 외부 클래스가 내부 클래스나 중첩된 클래스의 private 멤버에 접근할 수 없다.
내부 클래스와 중첩된 클래스
- 코틀린의 중첩 클래스는 명시적으로 요청하지 않는 한 바깥 클래스 인스턴스에 대한 접근 권한이 없다.
- 바깥 클래스에 대한 참조를 포함하고 싶다면 inner 변경자를 붙여야 한다.
- 클래스 계층을 만들되 그 계층에 속한 클래스의 수를 제한하고 싶은 경우 중첩 클래스를 쓰면 편리하다.
sealed 클래스
- 상위 클래스를 상속한 하위 클래스 정의를 제한할 수 있다.
- sealed 클래스의 하위 클래스를 정의할 때는 반드시 상위 클래스 안에 중첩시켜야 한다.(1.0 버전)
- 1.1 버전부터는 같은 파일 안에 하위 클래스를 만들 수 있다. 1.5 버전부터는 sealed 인터페이스도 정의 가능하다.
```
sealed class Expr {
  class Num(val value: Int) : Expr()
  class Sum(val left: Expr, val right: Expr) : Expr()
}
```
- when 식에서 sealed 클래스의 모든 하위 클래스를 처리한다면 else 분기는 필요 없다.

뻔하지 않은 생성자와 프로퍼티를 갖는 클래스 선언

코틀린은 주 생성자(primary constructor), 부 생성자(secondary constructor), 초기화 블럭을 제공한다.
constructor 키워드로 주 생성자나 부 생성자를 정의한다.
클래스 초기화: 주 생성자와 초기화 블럭
- 주 생성자
  - 생성자 파라미터 지정
  - 초기화되는 프로퍼티를 정의
    class User constructor(_nickname: String) { //주 생성자 정의 val nickname: String init { //초기화 블럭 nickname = _nickname } }
- 초기화 블럭은 인스턴스화될 때 실행될 초기화 코드가 들어가며, 주 생성자와 함께 사용된다.
  - (주 생성자는 별도의 코드를 포함할 수 없으므로 초기화 블럭이 필요하다.)
- 초기화 블럭은 여러 개 생성 가능하다.
- 프로퍼티를 초기화하는 식이나 초기화 블럭 안에서만 주 생성자의 파라미터를 참조할 수 있다.
- 주 생성자의 파라미터로 프로퍼티를 초기화한다면, 그 파라미터에 val을 추가하는 방식으로 프로퍼티 정의와 초기화를 간략히 쓸 수 있다.
```
class User(val nickname: String,
         val isSubscribed: Boolean = true) //생성자 파라미터에도 디폴트 값을 정의할 수 있다.
```
  - 객체 생성 시에는 new 키워드없이 직접 호출한다.
    val alice = User("Alice")
  - 모든 생성자 파라미터에 디폴트 값을 지정하면 컴파일러가 자동으로 파라미터가 없는 생성자를 만들어준다.
  - 별도로 생성자를 정의하지 않았을 때도 자동으로 파라미터가 없는 디폴트 생성자를 만들어준다.
  - 기반 클래스가 있는 경우, 반드시 기반 클래스의 생성자를 호출해야 한다.
    open class User(val nickname: String) { ... } class TwitterUser(nickname: String) : User(nickname) { ... } //기반 클래스에 생성자 파라미터를 넘김 class RadioButton: Button() //Button의 생성자 호출
  - 클래스 외부에서 인스턴스화하지 못하게 막고 싶다면 모든 생성자를 private으로 만든다.
    class Secretive private constructor() {} //주 생성자를 private으로 만드는 예시
부 생성자
- 클래스에 주 생성자가 없다면 모든 부 생성자는 반드시 상위 클래스를 초기화하거나 다른 생성자에게 생성을 위임해야 한다.
- 부 생성자의 주 목적은 자바 상호운용성이지만, 클래스 인스턴스를 생성할 때 파라미터 목록이 다른 생성 방법이 여럿 존재하는 경우에는 부 생성자를 여럿 둘 수 밖에 없다.
```
class MyButton : View {
  constructor(ctx: Context): this(ctx, MY_STYLE) { //this: 자신의 다른 생성자에 위임한다.
      // ...
  }
  constructor(ctx: Context, attr: AttributeSet): super(ctx, attr) { //super: 상위 클래스의 생성자를 호출한다.
      // ...
  }
}
```
인터페이스에 선언된 프로퍼티 구현
- 코틀린에서는 인터페이스에 추상 프로퍼티 선언을 넣을 수 있다.
```
interface User {
    val nickname: String
}
```
  - nickname의 값을 얻을 수 있는 방법을 제공해야 한다는 뜻이다.
- 구현 방법 1) 주 생성자 안에 직접 선언하기
```
class PrivateUser(override val nickname: String) : User
```
  - User의 프로퍼티를 구현하는 것이므로, override를 붙여줘야 한다.
- 구현 방법 2) Custom Getter
```
class SubscribingUser(val email: String) : User {
    override val nickname: String
        get() = email.substringBefore('@') )
}
```
  - 뒷받침하는 필드(backing field)에 저장하지 않고, 매번 이메일 주소에서 nickname을 계산해 반환한다.
- 구현 방법 3) 프로퍼티 초기화 식
```
class FacebookUser(val accountId: Int) : User {
    override val nickname = getFacebookName(accountId)
}
```
  - 초기화 단계에서 getFacebookName이 한 번만 호출된다.
  - 객체 초기화 시 계산한 데이터를 뒷받침하는 필드에 저장했다가 불러오는 방식을 활용한다.
- 인터페이스에는 추상 프로퍼티 뿐만 아니라 Getter와 Setter가 있는 프로퍼티를 선언할 수 있다.
  - Getter, Setter는 뒷받침하는 필드를 참조할 수 없다.
    interface User { val email: String //반드시 오버라이드해야 한다. val nickname: String get() = email.substringBefore('@') }
Getter와 Setter에서 뒷받침하는 필드(Backing field) 접근
```
class User(val name: String) {
    var address: String = "unspecified"
        set(value: String) {
            println("""
                Address was changed for $name:
                "$field" -> "$value".""".trimIndent()) //field로 값 읽기
            field = value //backing field 값 변경
        }
}
```
- field라는 식별자를 통해 뒷받침하는 필드에 접근할 수 있다.
- Getter에서는 field 값을 읽을 수만 있고, Setter에서는 field 값을 읽거나 쓸 수 있다.
- field를 사용하지 않는 커스텀 접근자를 구현하면 뒷받침하는 필드는 존재하지 않는다.
  - (val인 경우 Getter에 field가 없으면 되지만, var인 경우 Getter/Setter 모두 없어야 한다.)
접근자의 가시성 변경
- 접근자의 가시성은 기본적으로 프로퍼티의 가시성과 같다.
- 변경을 원한다면 get이나 set 앞에 가시성 변경자를 추가한다.
```
class LengthCounter {
    var counter: Int = 0
        private set //Setter를 private으로 만든다.
}
```

데이터 클래스와 클래스 위임

모든 클래스가 정의해야 하는 메서드
- toString()
  - 기본 제공되는 객체의 문자열 표현은 Client@5e9f23b4와 같은 방식인데, 기본 구현을 바꾸려면 toString()을 오버라이드 해야 한다. (자바와 동일)
- equals()
  - 객체의 동등성 검사
  - 코틀린에서는 == 연산자로 equals 검사를 한다.
  - 참조 동일성 검사는 ===을 이용한다.
data class
- 데이터를 저장하는 역할만 하는 클래스
- data class는 필요한 메서드를 컴파일러가 자동으로 만들어 준다.
```
equals()
hashCode()
toString()
```
- equals와 hashCode는 주 생성자에 나열된 모든 프로퍼티를 고려해 만들어진다.
  - 주 생성자 밖에 정의된 프로퍼티는 고려 대상이 아니다.
copy()
- 데이터 클래스의 모든 프로퍼티를 읽기 전용으로 만들어서 불변 클래스로 만드는 것을 권장한다.
  - (HashMap 등의 컨테이너에 객체를 담는 경우에는 불변성이 필수적이다.)
- 다중 스레드 프로그램인 경우 불변성이 더욱 중요하다.
- 데이터 클래스를 불변 객체로 더 쉽게 활용할 수 있도록 객체를 복사하면서 일부 프로퍼티를 바꿀 수 있는 copy 메서드를 제공한다.

클래스 위임: by

by 키워드를 통해 그 인터페이스에 대한 구현을 다른 객체에 위임중이라는 것을 명시할 수 있다.

class CountingSet<T>(
        val innerSet: MutableCollection<T> = HashSet<T>()) : MutableCollection<T> by innerSet { //MutableCollection의 구현을 innerSet에 위임한다.
    var objectsAdded = 0
    override fun add(element: T): Boolean { //이 메서드는 위임하지 않고 새로운 구현을 제공한다.
        objectsAdded++
        return innerSet.add(element)
    }
}

object: 클래스 선언과 인스턴스 생성

클래스를 정의하면서 동시에 인스턴스를 생성한다.
- object는 싱글턴 정의 방법 중 하나이다.
- companion object(동반객체)는 인스턴스 메서드는 아니지만 어떤 클래스와 관련있는 메서드와 팩토리 메서드를 담을 때 쓰인다.
- object 식은 자바의 무명 내부 클래스 대신 쓰인다.
객체 선언: 싱글턴 쉽게 만들기
- 클래스 선언과 클래스에 속한 단일 인스턴스의 선언을 합친 말이다.
- 객체 선언에 생성자는 쓸 수 없다.
- 싱글턴 객체가 객체 선언문이 있는 위치에서 즉시 만들어진다.
- 구현 내부에 다른 상태가 필요하지 않은 경우에 유용하다.
- 코틀린 객체를 자바에서 사용할 때
  - 코틀린 객체 선언은 유일한 인스턴스에 대한 정적 필드가 있는 자바 클래스로 컴파일된다.
  - 인스턴스 필드 이름은 항상 INSTANCE 이다.
동반 객체: 팩토리 메서드와 정적 멤버가 들어갈 장소
- 코틀린은 static 키워드를 지원하지 않는다.
- 대신 최상위 함수와 객체 선언을 제공한다. (대부분의 경우 최상위 함수를 더 권장한다.)
- 최상위 함수는 클래스의 private 멤버에 접근할 수 없다.
  - 클래스 내부 정보에 접근해야 하는 함수가 필요할 때는 클래스에 중첩된 객체 선언의 멤버 함수로 정의해야 한다.
- 동반 객체는 companion object 키워드로 만들 수 있다.
  - 동반 객체는 자신을 둘러싼 클래스의 모든 private 멤버, private 생성자에 접근할 수 있다.
  - 팩토리 패턴을 구현하기 적합하다.
    class User private constructor(val nickname: String) { //주 생성자를 비공개로 만든다. companion object { fun newSubscribingUser(email: String) = //동반 객체 안에 팩토리 메서드를 정의한다. User(email.substringBefore('@')) fun newFacebookUser(accountId: Int) = User(getFacebookName(accountId)) } }
동반 객체를 일반 객체처럼 사용
- 동반 객체는 클래스 안에 정의된 일반 객체이다.
  - 객체에 이름을 붙이거나, 동반 객체가 인터페이스를 상속하거나, 동반 객체 안에 확장 함수와 프로퍼티를 정의할 수 있다.
    class Person(val name: String) { companion object Loader { //동반 객체에 이름을 붙인다. fun fromJSON(jsonText: String): Person = ... } } //접근할 때 Person.Loader.fromJSON(...)
- 동반 객체에서 인터페이스 구현
```
interface JSONFactory<T> {
    fun fromJSON(jsonText: String): T
}
class Person(val name: String) {
    companion object : JSONFactory<Person> {
        //...
    }
}
```
  - 동반 객체의 인스턴스를 전달할 수도 있다.
    fun loadFromJSON<T>(factory: JSONFactory<T>): T { //... }
  - loadFromJSON(Person) //인스턴스를 넘길 때 Person 클래스(동반 객체를 감싸는 클래스)의 이름으로 넘긴다.
- 동반 객체 확장
  - 클래스에 동반 객체가 있으면 그 객체 안에 함수를 정의함으로써 클래스에 대해 호출할 수 있는 확장 함수를 만들 수 있다.
객체 식: 무명 내부 클래스를 다른 방식으로 작성
- 무명 객체(anonymous object)를 정의할 때도 object 키워드를 쓴다.
```
window.addMouseListener(
  object : MouseAdapter() {
      override fun mouseClicked(e: MouseEvent) {
          // ...
      }
      override fun mouseEntered(e: MouseEvent) {
          // ...
      }
  }
}
```
- 객체에 이름을 붙여야 한다면 변수에 무명 객체를 대입하면 된다.
- 코틀린의 무명 클래스는 여러 인터페이스를 구현하거나 클래스를 확장하면서 인터페이스를 구현할 수 있다.
- 무명 객체는 싱글턴이 아니다. 자바와 달리 final이 아닌 변수도 객체 식 안에서 사용할 수 있다.

출처

Kotlin In Action (http://www.yes24.com/Product/Goods/55148593)