[Kotlin] DSL

 💡 도메인 특화 언어인 DSL의 개념에 대하여 알고, 간단한 실습을 진행하였습니다.

DSL?

• 특정 업무나 문제 해결을 위해 최적화된 언어로, 해당 도메인에서 일반적으로 사용되는 개념과 연산을 간결하고 직관적으로 표현할 수 있게 해줍니다.
• Domain Specific Language의 약자로, 특정 도메인에 국한해 사용하는 언어입니다.
• 반대 개념으로는 General Purpose Language가 있으며, C, C++, Kotlin, Swift 등의 프로그래밍 언어들이 이에 해당합니다.

DSL vs GPL

• DSL
  • 웹 페이지 레이아웃, 데이터베이스 쿼리, 빌드 자동화 등 작업을 쉽게 하기 위해 설계되었습니다.
  • 생산성과 가독성이 좋고, 복잡한 작업을 간단하게 표현할 수 있습니다.
  • 하지만 범용적이지 않아서 다른 도메인에 적용하기 어렵고, 도메인 외의 작업에는 적합하지 않습니다.
  • 학습 곡선이 있습니다.
  • 현실세계와 비교하자면 목수의 톱과 망치, 자동차 정비사의 렌치 세트 등 특정 작업의 효율을 극대화한 장비들이 있습니다.
• GPL
  • 다양한 도메인과 문제 영역에서 사용할 수 있도록 설계된 범용 프로그래밍 언어입니다.
  • 다양한 문제 영역에서 사용 가능하며, 자원이 풍부하고 라이브러리와 프레임워크가 많습니다.
  • 하지만 특정 도메인에 최적화되지 않아서 복잡한 도메인 작업을 처리하는 데 비효율적일 수 있습니다.
  • 현실세계와 비교하자면, 다용도 공구 세트 등 다양한 직군에서 편리하게 사용할 수 있는 장비들이 있습니다.

Kotlin과 DSL

• Kotlin으로 안드로이드 개발하면서 자주 DSL을 접할 수 있습니다.
• 대표적으로 빌드 스크립트 안에서 안드로이드 관련한 옵션을 명시할 때 사용합니다.

buildFeatures {
		viewBinding = true
}

• 빌더나 팩토리를 이용하여 필요한 옵션을 명시하고 객체를 생성하는 구현 패턴과 비교하여 더 간략하고 읽기 쉽게 작성할 수 있습니다.
• 라이브러리를 개발할 때 DSL을 적절히 활용하여 제공하면, 라이브러리 사용자는 보다 쉽고 간결하게 호출 코드를 작성할 수 있습니다.
• 잘 정리된 DSL은 상대적으로 자연어에 가까워 가독성도 높습니다 !

Kotlin의 기능

• Kotlin이 DSL과 잘 어울리는 이유는 Kotlin에서 제공하는 아래와 같은 기능들과 관련이 있습니다.
• 람다 표현식 (Lambda Expression)
  • 어떤 함수를 파라미터와 반환값으로만 나타낸 표현식입니다.

(Int, Int) -> Unit

• 고계함수 (Higher-order Function)
  • 어떤 함수가 하나 이상의 함수를 파라미터로 갖거나, 함수를 반환하는 경우를 고계함수라고 합니다.

fun calculate(a: Int, b: Int, operation: (Int,Int) -> Int): Int {
		return operation(a,b)
}

• 확장함수 (Extension Function)
  • 이미 정의된 클래스나 인터페이스에 상속 없이 함수를 추가 정의할 수 있는 기능입니다.

fun Calcualtor.newFunction() { .. }

HTML DSL 적용

• HTML의 TAG를 DSL로 구현해봤습니다.

class Tag(val name: String) {
    private val children = mutableListOf<Tag>()
    private val attributes = mutableMapOf<String, String>()

    fun setAttribute(name: String, value: String) {
        attributes[name] = value
    }

    override fun toString(): String {
        val attrs = if (attributes.isEmpty()) "" else attributes.map { "${it.key}=\\"${it.value}\\"" }.joinToString(" ", " ")
        val childrenStr = children.joinToString("")
        return "<$name$attrs>$childrenStr</$name>"
    }

    fun tag(name: String, init: Tag.() -> Unit) {
        val tag = Tag(name)
        tag.init()
        children.add(tag)
    }
}

fun html(init: Tag.() -> Unit): Tag {
    val html = Tag("html")
    html.init()
    return html
}

• HTML 태그를 담당하는 Tag와 실제 DSL의 확장 함수가 될 html을 선언하였습니다.
• 그 후 html에 존재하는 head와 body를 확장함수를 통해 선언하여습니다.
• title, p, a 등을 확장 함수로 선언하여 간결하게 추가할 수 있도록 하였습니다.

fun Tag.head(init: Tag.() -> Unit) = tag("head", init)
fun Tag.body(init: Tag.() -> Unit) = tag("body", init)
fun Tag.title(text: String) = tag("title") { tag("text") { setAttribute("text", text) } }
fun Tag.p(text: String) = tag("p") { tag("text") { setAttribute("text", text) } }
fun Tag.a(href: String, text: String) = tag("a") {
    setAttribute("href", href)
    tag("text") { setAttribute("text", text) }
}

• 확장 함수, 고계 함수, 람다 함수를 이용한 DSL를 사용할 수 있습니다.

fun main() {
    val htmlDocument = html {
        head {
            title("My Page")
        }
        body {
            p("Hello, World!")
            a(href = "<https://example.com>", text = "Visit Example")
        }
    }

    println(htmlDocument)
}

• html 블록 안에서 head와 body를 정의하고, 각각의 블록 안에서 태그를 추가하였습니다.
• 태그를 추가할 때 람다 표현식을 사용하여 태그 내부를 정의하였습니다.
• 이로 인해서 간편하게 DSL를 사용할 수 있게 되었으며, 생산성과 가독성이 높은 코드로 복잡한 작업을 간단하게 표현할 수 있게 되었습니다.

참고

https://myungpyo.medium.com/kotlin-dsl-간단히-알아보기-5f95fddf00f9

https://velog.io/@akimcse/Kotlin-in-Action-11.-DSL-만들기

https://kotlinlang.org/docs/lambdas.html