Kotlin의 타입 시스템과 Java의 타입 시스템의 차이 알아보기 : null을 중심으로 차이를 알아보자 : Kotlin null safety
목표
- Java의 타입 시스템에 대해 이해한다.
- Kotlin의 타입 시스템에 대해 이해한다.
Java의 타입 시스템
Java에서는 데이터의 타입이 원시 타입과 Object Class를 상속하는 타입 두가지로 나뉜다.
원시 타입(Primitive Type)
값 그 자체가 Stack 메모리에 저장되어 접근속도가 빠르다. null을 담을 수 없다.
Object Class를 상속하는 타입
Stack에는 참조값을 저장하고 실제 데이터는 Heap 메모리에 저장된다.
Primitive type은 Object Class를 상속하지 않으며, 별도 타입으로 분류된다. 물론 Primitive Type의 박싱된 타입인 Boolean, Integer 등은 Object Class를 상속받는다. Primitive type 외의 모든 클래스는 Object Class를 상속 받으며, Object Class는 Nullable 해서 null 값이 들어갈 수 있다. 요약하면 모든 Java Class의 최상위 클래스는 Object Class가 된다.
하지만 이러한 타입 시스템에는 문제가 있다. null 값을 인수로 취할 수 있는 Class인 Object Class가 모든 Class의 최상위 클래스가 됨으로써 Object Class를 상속받아 만들어진 Class는 모두 Nullable 해진다. 이로 인해 프로그래머들은 Java를 이용한 프로그램 작성 시 null과 관련된 오류 처리에 많은 신경을 써왔다. 특히 악명 높은 NPE(Null Point Exception)는 제대로 처리가 되지 않을 시 프로세스를 다운시키기도 하기 때문에 자바의 치명적인 단점이 되었다.
이를 해결하기 위해 Java에서는 Optional을 도입하는 등의 시도를 하고 있지만, 기존 클래스를 Wrapping 시켜 연산을 위한 비용을 비싸게 만든다는 점과 메모리를 더 많이 사용한다는 점 및 보일러 플레이트 코드를 만드는 한계가 있다.
자 이제 코틀린에서 이러한 Null 관련된 위험성을 시스템 단에서 어떻게 처리하는지 살펴보자.
Kotlin의 타입 시스템
Kotlin의 타입 시스템은 자바와는 조금 다르다. Kotlin은 Null Safety에 초점을 맞추어 타입 시스템이 설계되었다. Kotlin의 타입 시스템은 크게 Nullable 하지 않은 Any와 Nullable한 Any? 나뉜다.
null이 될 수 없는 타입인 Any를 상속받은 클래스는 null 값을 인자로 받을 수 없다. 따라서 만약 우리가 Any를 상속받은 클래스를 사용한다면 더이상 자바와 같이 Nullable 할 경우에 대한 Exception에 대해 처리할 필요가 없다. 또한 nullable 하지 않은 값이란 것을 타입 자체에서 명시할 수 있으므로 null 처리를 해야할 경우와 처리하지 않아도 될 곳을 명확히 구분할 수 있게 된다.
또한 자바와는 다르게 원시 타입은 따로 존재하지 않으며, 자바와 다르게 원시 타입을 따로 boxing unboxing 할 필요 없이 Wrapping된 하나의 클래스로 사용한다. 이 클래스는 Any혹은 Any?를 상속 받는다.
컴파일하여 바이트 코드로 변환 될 때 만약 Primitive 타입으로 변환될 수 있으면 변환해준다. 즉, 기존에 사람이 처리해주던 것을 모두 컴파일러가 처리해주는 것이다.
코틀린 타입 시스템의 장점
- Null Safety를 위한 설계가 되어 있어 null 처리가 편하고 직관적이다.
- 메모리 절약과 속도를 위해 Primitive 타입을 별도로 선언하고 처리할 필요 없이 하나의 타입을 이용하면 컴파일러단에서 자동으로 처리해준다.