Kotlin Language Features in 2.0 and Beyond (Michail Zarečenskij) @dalinaum Coupang Pay

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Intro and Format - 코틀린 여정: 과거 기능들 - 코틀린의 현재 상태: 2.0의 기능들 - 나아갈 길: 향후 기능들

역사 코틀린 1.0은 2016년 2월 15일에 릴리스하였다.

역사: 1.0 이후의 기능들 ● 멀티플랫폼 프로젝트 ● 코루틴 ● 인라인 밸류 클래스 ● 트레일링 콤마 ● 함수형 인터페이스 ● 위임 프로퍼티 ● 바운드 호출가능한 레퍼런스 ● 람다에서 비구조화 ● 어노테이션의 배열 리터럴 ● 지역 지연 초기화 변수 ● 옵트인 어노테이션 ● 확실히 널이 아닌 타입 ● 서브젝트가 있는 when ● 어노테이션 클래스의 인스턴스화 ● … ● 타입 별칭 ● 실드 클래스와 인터페이스 ● 계약 ● when 안에 break/continue ● 철저한 when ● 빌더 추론 ● ..< 연산자 ● 데이터 객체 ● 효율적인Enum.entries

What is Kotlin? ● 코틀린은 언어이고 하고, ● Kotlin/JVM, Kotlin/Native, Kotlin/JS, Kotlin/WASM ● 코틀린 스크립트, Gradle Kotlin DSL ● 안드로이드와 서버사이드 코틀린 ● 도구: IntelliJ IDEA, Android Studio 확장, Fleet ● 코틀린 라이브러리: 코루틴, 직렬화, Kover… ● 컴파일러 도구: Compose, KSP, Power Assert, Arrow 플러그인…

새 코틀린 컴파일러는 왜 필요한가요? ● 언어의 몇몇 기능은 코틀린에서 예상하지 못하게 추가됨 ○ 컴파일러를 유지보수하고 발전하기가 어려움 ● 컴파일러 플러그인과 IDE의 상호작용 ○ 많은 임기 응변의 해결법, 엄격하지 않은 계약 관계, 안정된 API의 부재 ● 컴파일 시간 성능

코틀린 2.0 ● 코틀린 2.0 출시 ● 여러 서브 시스템에서 80개 이상의 기능 ● 언어 측면에서 25개 기능과 작은 향상들 ● 여전히, 성능과 정확성이 최우선

일반적인 컴파일러 변화는? ● 프론트엔드 중간 표현, Frontend Intermediate Representation (FIR) ○ 언어 구성은 더 단순한 구성으로 나뉩니다. ● 분석에 있어 단계별 접근 ○ Import, 어노테이션, 타입등의 언어 구성에 대한 개별적인 단계 ○ IDE와 컴파일러 플러그인을 위한 확장 ● 새로운 제어 흐름 엔진, 향상된 타입 추론과 레졸루션 ○ 코드를 통해 데이터 흐름 정보를 전달

사용자가 알만한 변화는?

프론트엔드 중간 표현, Frontend Intermediate Representation 코틀린의 힘은 구성에서 온다.

fun f(mList: MutableList) { mList[0] = mList[0] + 1 } Long 정수 리터럴 타입 ● Long과 정수 리터럴 타입의 조합 프론트엔드 중간 표현

프론트엔드 중간 표현 ● 연산자와 산술 변환의 조합 Error: 1L가 필요 fun f(mList: MutableList) { mList[0] += 1 // Kotlin 1.x에서 에러 }

프론트엔드 중간 표현 ● 연산자와 산술 변환의 조합 디슈거링 결과: mList.set(0, mList.get(0).plus(1)) fun f(mList: MutableList) { mList[0] += 1 // OK in 2.0 }

프론트엔드 중간 표현 ● 널 가능 연산자 호출의 조합 class Box(val mList: MutableList) fun g(box: Box?) { box?.mList[0] += 1 // Error in 1.x box?.mList[0] += 1L // Error in 1.x }

프론트엔드 중간 표현 Desugared into: box .run { mList.set(0, mList.get(0).plus(1)) } ● 널 가능 연산자 호출의 조합 class Box(val mList: MutableList) fun g(box: Box?) { box?.mList[0] += 1 // OK in 2.0 }

프론트엔드 중간 표현 ● 코틀린의 힘은 구성에서 온다. ○ 연산자 ○ 위임 프로퍼티 ○ 확장 함수 ○ …

새 제어 흐름 엔진 - 새 제어 흐름 엔진… 또는 스마트 캐스트의 추가! - KT-7186 Smart cast for captured variables inside changing closures of inline functions - KT-4113 Smart casts for properties to not-null functional types at invoke calls - KT-25747 DFA variables: propagate smart cast results from local variables - KT-1982 Smart cast to a common supertype of subject types after || (OR operator) - …

변수로부터 스마트 캐스트 class Cat { fun purr() { println("Purr purr") } } fun petAnimal(animal: Any) { if (animal is Cat) { animal.purr() } }

변수로부터 스마트 캐스트 class Cat { fun purr() { println("Purr purr") } } fun petAnimal(animal: Any) { val isCat = animal is Cat if (isCat) { animal.purr() // Error in Kotlin 1.x } } 1.x: 변수는 어떤 자료 흐름 정보를 가지지 않는다

변수로부터 스마트 캐스트 class Cat { fun purr() { println("Purr purr") } } fun petAnimal(animal: Any) { val val isCat = animal is Cat if (isCat) { animal.purr() // OK in 2.0 } } 2.0: 합성 데이터 흐름 변수가 스마트 캐스트에 관한 정보를 전파한다.

제약을 포함하여 모든 스마트 캐스트에 대한 일반 규칙이 작동한다. class Card(val holder: String?) fun foo(card: Any): String { val cardWithHolder = card is Card && !card.holder.isNullOrEmpty() return when { cardWithHolder -> { card.holder } else -> "none" } } 변수로부터 스마트 캐스트

class Card(val holder: String?) fun foo(card: Any): String { val cardWithHolder = card is Card && !card.holder.isNullOrEmpty() return when { cardWithHolder -> { card.holder } else -> "none" } } Any -> Card String? -> String String으로 스마트캐스트 제약을 포함하여 모든 스마트 캐스트에 대한 일반 규칙이 작동한다. 변수로부터 스마트 캐스트

인라인 람다의 클로져 안에서 스마트 캐스트 fun indexOfMax(a: IntArray): Int? { var maxI: Int? = null a.forEachIndexed { i, value > // 1.x: ‘Int’로 스마크 캐스트가 불가능, // 'maxI'은 클로즈 변경에 캡쳐되는 지역 변수임 if (maxI == null | a[maxI!!] <= value) { maxI = i } } return maxI }

인라인 람다의 클로져 안에서 스마트 캐스트 fun indexOfMax(a: IntArray): Int? { var maxI: Int? = null a.forEachIndexed { i, value > // 1.x: ‘Int’로 스마크 캐스트가 불가능, // 'maxI'은 클로즈 변경에 캡쳐되는 지역 변수임 if (maxI == null | a[maxI!!] <= value) { maxI = i } } return maxI }

인라인 람다의 클로져 안에서 스마트 캐스트 2.0은 인라인 함수를 암묵적으로 callInPlace 계약이 있는 것 처럼 취급합니다. fun indexOfMax(a: IntArray): Int? { var maxI: Int? = null a.forEachIndexed { i, value > // 2.0: OK if (maxI == null | a[maxI!!] <= value) { maxI = i } } return maxI }

‘||’뒤의 스마트 캐스트 interface Status { fun signal() } interface Ok : Status interface Postponed : Status interface Declined : Status

‘||’뒤의 스마트 캐스트 fun foo(signalStatus: Any) { if (signalStatus is Postponed || signalStatus is Declined) { // signalStatus는 Any로 추론 됨 signalStatus.signal() // Error } }

‘||’뒤의 스마트 캐스트: 공통 상위 타입으로 병합 fun foo(signalStatus: Any) { if (signalStatus is Postponed || signalStatus is Declined) { // signalStatus는 Status로 추론 됨 signalStatus.signal() // 2.0부터 OK } }

더 많은 “bugfixes” ● KT-24901 No smart cast for `when` with early return ● KT-13650 Right-hand side of a safe assignment is not always evaluated, which can fool smart-casts ● KT-18130 Smart cast can be broken by expression in string template ● KT-22454 Unsound smartcast in nested loops with labeled break from while-true ● KT-17694 Smart cast impossible on var declared in init block with a secondary constructor ● KT-56867 Green in K1 -> red in K2 for unsound code. `catch_end` to `good_finally` data flow ● KT-26148 No smartcasts when not-null assertion or not-null assignment in lambda (contract functions with EXACTLY_ONCE or AT_LEAST_ONCE effects) ● KT-23249 Inconsistent union type between platform type and non-platform type in K1. Fixed in K2 ● KT-27261 Contracts for infix functions don't work (for receivers and parameters) ● KT-30507 Unsound smartcast if null assignment inside index place and plusAssign/minusAssign is used ● KT-52424 ClassCastException: Wrong smartcast to Nothing? with if-else in nullable lambda parameter ● KT-37838 Support smart cast for inner/nested contracts ● KT-30756 No smartcast if elvis operator as a smartcast source in while or do-while is used as the last statement ● KT-53802 No smartcast after a while (true) infinite loop with break ● …

다음은 무엇인가요? - 멀티플랫폼: 스위프트 익스포트, 안정된 klib 포맷, Kotlin/Native 향상 - 도구: 앰퍼 그래들 프로젝트 격리, 노트북, 빌드 리포트 - 라이브러리: kotlinx-datetime, kotlinx-io, kotlinx-kover and others - 컴파일러: Kotlin/Wasm, 향상된 자바 상호호환, 타겟 전체의 인라인 문맥 통합 - 언어 자체…

왜 자료 흐름 프레임워크에 중점을 두나요? - 제어 흐름을 기술하는 것은 개발자의 주요 업무 - 스마트 캐스트는 인지 부하를 줄여준다 - 추가적인 언어 구성은 없음 - 점진적인 확장 가능

데이터 인식과 비구조화 - 가드: 바인딩 없는 패턴 매칭 - 문맥 인식 레졸루션 - 데이터 클래스 향상 - 이름 기반 비구조화 - 일관된 데이터 클래스 복사 가시성 - 일반화된 ADT - 이펙트 시스템 기능

@Composable fun DisplayLastSearchResultByPanelType( searchData: Sequence, id: String ) { LazyColumn { val lastData = searchData.last { it.id == id } val searchPanel = selectedSearchPanel() when { searchPanel is SearchPanel.NewsPanel && !searchPanel.isBlocked -> item { NewsResult(lastData) } searchPanel == SearchPanel.SpeakersPanel -> item { /* … */ } searchPanel == SearchPanel.TalksPanel -> item { /* … */ } } } } 코드 좀 봅시다

‘searchPanel’의 반복이 보임 @Composable fun DisplayLastSearchResultByPanelType( searchData: Sequence, id: String ) { LazyColumn { val lastData = searchData.last { it.id == id } val searchPanel = selectedSearchPanel() when { searchPanel is SearchPanel.NewsPanel && !searchPanel.isBlocked -> item { NewsResult(lastData) } searchPanel == SearchPanel.SpeakersPanel -> item { /* … */ } searchPanel == SearchPanel.TalksPanel -> item { /* … */ } } } }

{ 서브젝트로 캡쳐 @Composable fun DisplayLastSearchResultByPanelType( searchData: Sequence, id: String ) { LazyColumn { val lastData = searchData.last { it.id == id } when (val searchPanel = selectedSearchPanel()) { is SearchPanel.NewsPanel && !searchPanel.isBlocked -> item { NewsResult(lastData) } SearchPanel.SpeakersPanel -> item { /* … */ } SearchPanel.TalksPanel -> item { /* … */ } } } } Error: expecting ‘->’

{ 가드된 조건: KEEP-371; KT-13626 @Composable fun DisplayLastSearchResultByPanelType( searchData: Sequence, id: String ) { LazyColumn { val lastData = searchData.last { it.id == id } when (val searchPanel = selectedSearchPanel()) { is SearchPanel.NewsPanel if !searchPanel.isBlocked -> item { NewsResult(lastData) } SearchPanel.SpeakersPanel -> item { /* … */ } SearchPanel.TalksPanel -> item { /* … */ } } } } 향상된 when: 가드 2.1부터 베타

더 나아질 수 있나요? @Composable fun DisplayLastSearchResultByPanelType( searchData: Sequence, id: String ) { LazyColumn { val lastData = searchData.last { it.id == id } when (val searchPanel = selectedSearchPanel()) { is SearchPanel.NewsPanel if !searchPanel.isBlocked -> item { NewsResult(lastData) } SearchPanel.SpeakersPanel -> item { /* … */ } SearchPanel.TalksPanel -> item { /* … */ } } } }

} } } 문맥 인식 레졸루션 추가 한정어 없음: KT-16768 @Composable fun DisplayLastSearchResultByPanelType( searchData: Sequence, id: String ) { LazyColumn { val lastData = searchData.last { it.id == id } when (val searchPanel = selectedSearchPanel()) { Is NewsPanel if !searchPanel.isBlocked -> item { NewsResult(lastData) } SpeakersPanel -> item { /* … */ } TalksPanel -> item { /* … */ } } } } 2.2에 실험 기능으로 도입

enum class Status { Ok, Fail } fun process( status: Status = Status. Ok ) { /* … */ } 문맥 인식 레졸루션

문맥 인식 레졸루션 enum class Status { Ok, Fail } fun process( status: Status = Ok ) { /* … */ } 2.2에 실험 기능으로 도입

} GADT (일반화된 ADT) 스타일 스마트 캐스트 sealed class Container(val value: T) class IntContainer : Container(42) class StringContainer : Container("Kotlin") fun unbox(container: Container): A = container.value // OK! fun unboxAndProcess(container: Container): A = when (container) { is IntContainer -> container.value // 컴파일 안됨 is StringContainer -> container.value // 컴파일 안됨 }

} GADT 스타일 스마트 캐스트 Actual type: String Expected: A sealed class Container(val value: T) class IntContainer : Container(42) class StringContainer : Container("Kotlin") fun unbox(container: Container): A = container.value // OK! fun unboxAndProcess(container: Container): A = when (container) { is IntContainer -> container.value // 컴파일 안됨 is StringContainer -> container.value // 컴파일 안됨 }

GADT 스타일 스마트 캐스트 } Actual type: String Expected: A sealed class Container(val value: T) class IntContainer : Container(42) class StringContainer : Container("Kotlin") fun unbox(container: Container): A = container.value // OK! fun unboxAndProcess(container: Container): A = when (container) { is IntContainer -> 42 is StringContainer -> “Kotlin” }

} GADT 스타일 스마트 캐스트 연구중 sealed class Container(val value: T) class IntContainer : Container(42) class StringContainer : Container("Kotlin") fun unbox(container: Container): A = container.value // OK! fun unboxAndProcess(container: Container): A = when (container) { is IntContainer -> container.value // A = Int; GADT 스타일 스마트 캐스트 is StringContainer -> container.value // A = String; GADT 스타일 스마트 캐스트 }

이름 기반 비구조화 data class User(val name: String, val lastName: String) fun process(user: User) { val (surname, firstName) = user // … } Error in 2.x: - “surname” doesn’t match the property “name” - “firstName” doesn’t match the property “lastName”

이름 기반 비구조화 - 궁극적으로: 더 이상 이름 기반 비구조화에 component 함수를 사용하지 않음 - 새로운 이름으로 대입할 때를 위한 특별한 문법 도입 data class User(val name: String, val lastName: String) fun process(user: User) { val (name, lastName) = usern // OK // … }

데이터 인식과 비구조화 - 가드: 바인딩 없는 패턴 매칭 (베타 2.1) - 문맥 인식 레졸루셔션 (베타 2.2) - 일반화된 ADT - 데이터 클래스 향상 - 이름 기반 비구조화 (2.2에서 사전 작업) - 일관된 데이터 클래스 복사 가시성 (2.1에서 사전 작업) - 이펙트 시스템 기능 (여러 릴리스에서 향상)

라이브러리는 어떻게 하나요? LazyColumn { val lastData = searchData.last { it.id == id } when (val searchPanel = selectedSearchPanel()) { is NewsPanel if !searchPanel.isBlocked -> item { NewsResult(lastData) } SpeakersPanel -> item { /* … */ } TalksPanel -> item { /* … */ } } }

@Composable fun LazyColumn( modifier: Modifier = Modifier, state: LazyListState = rememberLazyListState(), contentPadding: PaddingValues = PaddingValues(0.dp), reverseLayout: Boolean = false, verticalArrangement: Arrangement.Vertical = if (!reverseLayout) Arrangement.Top else Arrangement.Bottom, horizontalAlignment: Alignment.Horizontal = Alignment.Start, flingBehavior: FlingBehavior = ScrollableDefaults.flingBehavior(), userScrollEnabled: Boolean = true, content: LazyListScope.()-> Unit )

선택적 매개변수의 API 진화 ● 기본 값을 가지는 새로운 매개변수는 이전 버전과의 호환을 막음 ○ 새로운 오버로드가 추가됨

선택적 매개변수의 API 진화 ● 기본 값을 가지는 새로운 매개변수는 이전 버전과의 호환을 막음 ● 매번의 오버로드는 코드 중복과 문서 중복을 야기함.

@Composable fun LazyColumn( modifier: Modifier = Modifier, state: LazyListState = rememberLazyListState(), contentPadding: PaddingValues = PaddingValues(0.dp), reverseLayout: Boolean = false, verticalArrangement: Arrangement.Vertical = if (!reverseLayout) Arrangement.Top else Arrangement.Bottom, horizontalAlignment: Alignment.Horizontal = Alignment.Start, userScrollEnabled: Boolean = true, flingBehavior: FlingBehavior = ScrollableDefaults.flingBehavior(), content: LazyListScope.() > Unit )

확장 가능한 데이터 인자 dataarg class ColumnSettings( val contentPadding: PaddingValues = PaddingValues(0.dp), val reverseLayout: Boolean = false, val verticalArrangement: Arrangement.Vertical = If (!reverseLayout) Arrangement.Top else Arrangement.Bottom, val horizontalAlignment: Alignment.Horizontal = Alignment.Start, val userScrollEnabled: Boolean = true ) KT-8214 2.2의 예비 변경 사항

확장 가능한 데이터 인자 dataarg class ColumnSettings( val contentPadding: PaddingValues = PaddingValues(0.dp), val reverseLayout: Boolean = false, val verticalArrangement: Arrangement.Vertical = if (!reverseLayout) Arrangement.Top else Arrangement.Bottom, val horizontalAlignment: Alignment.Horizontal = Alignment.Start, val userScrollEnabled: Boolean = true ) @Composable fun Lazy Column( modifier: Modifier = Modifier, state: LazyListState = rememberLazyListState(), dataarg args: ColumnSettings, flingBehavior: FlingBehavior = ScrollableDefaults.flingBehavior(), content: @Composable RowScope.()-> Unit) { // … } LazyColumn(reverseLayout = true) { // … }

라이브러리 코드 진화 - 대규모로 진화하는 API: 확장 가능한 데이터 인자 (2.2에서 실험 기능) - 시그니쳐 관리: 강제된 이름 인자 - 반환 값 확인: 반환 값 강제 확인 - KDoc 향상

‘Last’ 함수는 어떤가요? LazyColumn { val lastData = searchData.last { it.id == id } when (val searchPanel = selectedSearchPanel()) { is NewsPanel if !searchPanel.isBlocked -> item { NewsResult(lastData) } SpeakersPanel -> item { /* … */ } TalksPanel -> item { /* … */ } } }

Right? /** * Returns the last element matching the given [predicate]. */ fun Sequence.last(predicate: (T) -> Boolean): T { var result: T? = null for (element in this) if (predicate(element)) result = element return result ?: throw NoSuchElementException("Not found") }

predicate가 { it == null } 이면? fun Sequence.last(predicate: (T) -> Boolean): T { var last: T? = null var found = false for (element in this) { if (predicate(element)) { last = element found = true } } if (!found) throw NoSuchElementException("Not found") @Suppress("UNCHECKED_CAST") return last as T }

충분할까요? private object NotFound fun Sequence.last(predicate: (T) -> Boolean): T { var result: Any? = null for (element in this) if (predicate(element)) result = element if (result == NotFound) throw NoSuchElementException("Not found") return result as T }

Any?’ 타입의 사용 확인없는 캐스트 private object NotFound fun Sequence.last(predicate: (T) -> Boolean): T { var result: Any? = null for (element in this) if (predicate(element)) result = element if (result == NotFound) throw NoSuchElementException("Not found") return result as T }

에러를 위한 유니온 타입 오토 캐스트 에러를 위한 유니온 타입 연구중 private error object NotFound fun Sequence.last(predicate: (T) -> Boolean): T { var result: T | NotFound = NotFound for (element in this) if (predicate(element)) result = element if (result is NotFound) throw NoSuchElementException("Not found") return result }

- 일반화된 유니온 타입은 없음, 에러만 가능. - 다른 타입 위치에도 확장 가능 - 특별 연산자도 에러를 지원: ?. !. 연구중 에러를 위한 유니온 타입 private error object NotFound fun Sequence.last(predicate: (T) -> Boolean): T { var result: T | NotFound = NotFound for (element in this) if (predicate(element)) result = element if (result is NotFound) throw NoSuchElementException("Not found") return result }

추상화 향상 - Context 파라미터(2.2 베타) - 명시적인 뒷받침 필드 (2.0 실험 기능) - 에러를 위한 유니온 타입 (활발한 연구중) - 스트링 리터럴과 스트링 템플릿(2.1 예비 변경) - 깊은 불변성 (활발한 연구중)

명시적 뒷받침 필드 class MyViewModel : ViewModel() { private val _city = MutableLiveData() val city: LiveData get() = _city }

명시적 뒷받침 필드 ● 깃헙의 100만개 이상의 파일에서 발견되는 패턴 ● List -> MutableList ● SharedFlow -> MutableSharedFlow ● LiveData -> MutableLiveData ● … class MyViewModel : ViewModel() { private val _city = MutableLiveData() val city: LiveData get() = _city }

명시적 뒷받침 필드 class MyViewModel : ViewModel() { private val _city = MutableLiveData() val city: LiveData get() = _city } class MyViewModel : ViewModel() { val city: LiveData field = MutableLiveData() }

선택적 이름있는 뒷받침 필드 class MyViewModel : ViewModel() { val city: LiveData field mutableCity = MutableLiveData() } val background: Color field = mutableStateOf(getBackgroundColor) get() = field.value KEEP-278, KT-14663 2.2에 업데이트

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