[Kotlin] copy()와 불변성

💡 Kotlin에서 객체의 상태를 변경할 수 있는지 여부를 나타내는 불변성과 가변성에 대하여 학습하였습니다.

불변성 (Immutability)

• 불변 객체는 생성된 이후에 상태를 변경할 수 없는 객체입니다.
• 이러한 객체는 생성할 때 값을 설정하고, 이후에는 값을 변경할 수 없습니다.
• Kotlin에서는 val 키워드를 사용하여 불변 변수를 선언합니다.
• Kotlin은 함수형 프로그래밍을 지원하는 언어로, 불변성의 사용을 권장하고 있습니다.

불변성의 중요성

• 불변 객체는 생성 시점 이후 한 번 정의된 상태는 계속 유지하며 변경되지 않으므로 스레드 간 안전성을 보장하며, 이를 통해 동기화 문제를 해결할 수 있습니다.
• 또한 한 번 생성한 값은 변경되지 않으므로 캐시도 수월합니다.
• 기존 객체에서 프로퍼티가 변경된 객체를 리턴 받고자 할 때 방어적 복사를 하지 않아도 된다는 장점이 있습니다.
  • 방어적 복사 : 객체의 불변성을 보장하고, 외부에서 객체의 상태를 변경하지 못하도록 복사본을 제공하는 기법

data class Person(val name: String, val birthDate: Date)

class PersonManager {
    private val birthDate = Date()

    fun getBirthDate(): Date {
        return Date(birthDate.time) // 방어적 복사본을 반환
    }
}

fun main() {
    val manager = PersonManager()
    val birthDate = manager.getBirthDate()
    birthDate.time = 0 // 외부 코드에서 birthDate를 변경해도 PersonManager 내부의 birthDate는 변경되지 않음
}

• 방어적 복사의 장점
  • 객체의 불변성을 유지할 수 있으며, 안전성과 코드 예측 가능성을 향상 시킵니다.
  • 무결성을 유지하고 외부 코드로부터 객체의 상태 변경을 방지하기 위한 중요한 기법입니다.
• 방어적 복사의 단점
  • 성능을 저하시키고, 코드를 복잡하게 만든다는 단점을 가지고 있습니다.

가변성 (Mutability)

• 불변성과 반대로 변경 가능한 상태를 가지는 경우를 가변성이라고 합니다.
• 무분별한 상태가 변경되는 경우가 발생하며, 아래와 같은 문제점이 생깁니다.
  • 멀티스레드에서 값을 보장하지 못함
  • 예측이 어렵고 변경에 위험함
  • 테스트와 디버깅이 어려움

Kotlin에서 가변성을 제한하는 방법

• 코틀린에서는 3가지 가변성 제한 방법을 제시합니다.
  • 읽기 전용 프로퍼티인 val 키워드 사용
  • Mutable 컬렉션과 read-only 컬렉션을 구분
    • Mutable 컬렉션: MutableList, MutableSet, MutableMap..
    • read-only 컬렉션: List, Set, Map..
  • data class의 copy() 지원

copy() 활용

data class User(
	val name: String,
	val tag: Int,

}

fun main() {
	val user = User("jinwoo",1001)
	val user_copy = user.copy(name = "jinwoo_copy")
}

• data class에서 copy를 활용하면, 기존 객체의 값을 변경하지 않고 프로퍼티를 변경하여 새로운 값을 할당할 수 있습니다.
• 내장 함수인 hashCode()를 활용하면, 두 객체가 다른 값을 참조하고 있는 것을 알 수 있습니다.
• 이를 통해서 불변성을 유지할 수 있습니다.