[swift] 접근제어

책 <스위프트 프로그래밍 3판 ;야곰 지음> 을 정리한 글입니다.

 

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1. 접근제어

- 접근제어 ; 코드끼리 상호작용을 할 때 파일 간 또는 모듈 간에 접근을 제한할 수 있는 기능

- 객체지향 패러다임의 Hiding (은닉화) 개념 중 하나

- 접근제어를 통해 코드의 상세구현은 숨기고 허용된 기능만 사용하는 인터페이스를 제공

 

1.1-1 접근제어의 필요성

- 불필요한 접근으로 의도치 않은 결과를 초래하거나 꼭 필요한 부분만 제공을 해야하는데 전체 코드가 노출될 가능성이 있을 때 접근제어를 이용

 

1.1-2 모듈과 소스파일

- 모듈 (Module) : 배포할 코드의 묶음 단위. 하나의 프레임워크나 라이브러리 또는 애플리케이션이 모듈 단위가 될 수 있음. 스위프트에서는 import 키워드를 사용하여 불러움

- 소스파일 : 하나의 스위프트 소스 코드 파일. 보통 파일 하나에 타입 하나를 정의하지만 때로는 소스파일 하나에 여러 타입이나 함수 등 많은 것을 정의하거나 구현 가능

 

 

 

2. 접근수준

- 접근제어는 접근수준 (Access Level) 키워드를 통해 구현

- 각 타입 (클래스, 구조체, 열거형 등)에 접근수준을 지정하고 타입 내부의 프로퍼티, 메서드, 이니셜라이저, 서브스크립트 각각에도 접근수준을 지정할 수 있음

접근수준	키워드	접근도	범위	비고
개방	open	높음	모듈 외부까지	클래스에서만 사용
공개	public	↑ ↓	모듈 외부까지
내부	internal		모듈 내부
파일외부비공개	fileprivate		파일 내부
비공개	private	낮음	기능 정의 내부

 

2.1 공개 접근 수준 (Public)

- public 키워드로 접근수준이 지정된 요소는 어디서든 쓰일 수 있음

- 자신이 구현된 소스 파일, 소스파일이 속해 있는 모듈, 그 모듈을 가져다 쓰는 모듈 등

- 공개(Public) 접근수준은 주로 프레임워크에서 외부와 연결될 인터페이스를 구현하는데 많이 사용됨

- 우리가 사용하는 스위프트의 기본 요스는 모두 공개 수준으로 구현되어 있음

// 스위프트 표준 라이브러리에 정의되어 있는 Bool 타입
/// A value type whose instances are 'true' or 'false
public struct Bool {
    /// Default-initialize Boolean value to 'false'
    public init()
}

 

 

2.2 개방 접근 수준 (open)

- 클래스와 클래스의 멤버에서만 사용 가능

- 클래스를 개방 접근 수준으로 명시한 것은, 그 클래스를 다른 모듈에서도 부모 클래스로 사용하겠다는 목적으로 클래스를 설계하고 코드를 작성했다는 의미

- 공개 (public) 접근 수준과 비슷하지만 아래의 차이점이 있음

• 개방 접근 수준을 제외한 다른 모든 접근수준의 클래스는 그 클래스가 정의된 모듈 안에서만 상속 가능
• 개방 접근 수준을 제외한 다른 모든 접근수준의 클래스 멤버는 해당 멤버가 정의된 모듈 안에서만 재정의할 수 있음
• 개방 접근 수준의 클래스는 그 클래스가 정의된 모듈 밖의 다른 모듈에서도 상속 가능
• 개방 접근 수준의 클래스 멤버는 해당 멤버가 정의된 모듈 밖의 다른 모듈에서도 정의 가능

// Foundation 프레임워크에 정의되어 있는 개방수준의 NSString 클래스

open class NSString: NSObject, NSCopying, NSMutableCopying, NSSecureCoding {
    open var length: Int { get }
    open func character(at index: Int) -> unichar
    public init()
    public init?(coder aDecoder: NSCoder)
}

 

 

2.3 내부 접근 수준 (internal)

- 기본적으로 모든 요소에 암묵적으로 지정하는 기본 접근 수준

- 소스파일이 속해 있는 모듈 어디에서든 쓰일 수 잇음

- 그러나 그 모듈을 가져다 쓰는 외부 모듈에서는 접근 불가

- 보통 외부에서 사용할 클래스나 구조체가 아니며, 모듈 내부에서 광역적으로 사용할 경우 내부 접근수준을 지정

 

 

2.4 파일외부 비공개 접근 수준 (fileprivate)

- 그 요소가 구현된 소스파일 내부에서만 사용가능

- 해당 소스파일 외부에서 값이 변경되거나 함수를 호출하면 부작용이 생길 때 사용하면 좋음

 

 

2.5 비공개 접근 수준 (private)

- 그 기능을 정의하고 구현한 범위 내에서만 사용

- 비공개 접근 수준으로 지정한 기능은 심지어 같은 소스파일 내에 구현한 다른 타입이나 기능에서도 사용 불가능

 

 

3. 접근제어 구현

- internal의 경우 안적어줘도 됨

open class OpenClass {
    open var openProperty: Int = 0
    public var publicProperty: Int = 0
    internal var internalProperty: Int = 0
    private var privateProperty: Int = 0
    
    open func openMethod() {}
    public func publicMethod() {}
    internal func internalMethod() {}
    fileprivate func fileprivateMethod() {}
    private func privateMethod() {}
}

public class PublicClass {}
public struct PublicStruct {}
public enum PublicEnum {}
public var publicVariable = 0
public let publicConstant = 0
public func publicFunction() {}

internal class InternalClass {}
internal struct InternalStruct {}
internal var internalVariable = 0
internal let internalConstant = 0
internal func internalFunction() {}

fileprivate class FilePrivateClass {}
fileprivate struct FilePrivateStruct {}
fileprivate enum FilePrivateEnum {}
fileprivate var filePrivateVariable = 0
fileprivate let filePrivateConstant = 0
fileprivate func filePrivateFunction() {}

private class PrivateClass {}
private struct PrivateStruct {}
private enum PrivateEnum {}
private var privateVariable = 0
private let privateConstant = 0
private func privateFunction() {}

 

 

4. 접근제어 구현 참고사항

- '상위 요소보다 하위 요소가 더 높은 수준을 가질 수 없다'

// 잘못된 접근수준 부여

private class AClass {
    // 공개 접근수준을 보여해도 AClass의 접근수준이 비공개이므로
    // 이 메서드의 접근수준도 비공개 접근수준으로 취급
    public func someMethod() {
        // ...
    }
}

// AClass의 접근수준이 비공개 접근수준이므로
// 공개 접근수준 함수의 매개변수나 반환 값 타입으로 사용할 수 없음
public func someFunction(a: AClass) -> AClass {
    return a
}

 

- 튜플의 내부 요소 타입이 튜플의 접근 수준보다 같거나 높아야 함

internal class InternalClass {} // 내부 접근수준 클래스
private struct PrivateStruct {} // 비공개 접근수준 구조체

// 요소로 사용되는 InternalCalss와 PrivateStruct의 접근수준이
// publicTuple보다 낮기 때문에 사용할 수 없음
public var publicTuple: (first: InternalClass, second: PrivateStruct) = (InternalClass(), PrivateStruct())

// 요소로 사용되는 InternalClass와 PrivateStruct의 접근수준이
// privateTuple과 같거나 높기 때문에 사용할 수 있음
private var privateTuple: (first: InternalClass, second: PrivateStruct) = (InternalClass(), PrivateStruct())

 

- 접근수준에 따른 접근 결과

- 프레임워크를 만들 때는 다른 모듈에서 특정 기능에 접근할 수 있도록 public 공개 접근 수준으로 지정해야 함

// AClass.swift 파일과 Common.swift 파일이 같은 모듈에 속해 있는 경우

// AClass.swift 파일
class AClass {
    func internalMethod() {}
    fileprivate func filePrivateMethod() {}
    var internalProperty = 0
    fileprivate var filePrivateProperty = 0
}

// Common.swift 파일
let aInstance: AClass = AClass()
aInstance.internalMethod()  // 같은 모듈이므로 호출 가능
aInstance.filePrivateMethod()  // 다른 파일이므로 호출 불가 - 오류
aInstance.internalProperty = 1  // 같은 모듈이므로 접근 가능
aInstance.filePrivateProperty = 1  // 다른 파일이므로 접근 불가 - 오류

 

- 각 case의 접근수준은 열거형 자체의 접근수준

- 열거형의 원시 값 타입으로 열거형의 수준보다 낮은 접근수준의 타입이 올 수 없음

private typealias PointValue = Int

// 오류 - PointValue가 Point보다 접근수준이 낮기 때문에 원시값으로 사용 불가
enum Point: PointValue {
    case x, y
}

 

 

5. private와 fileprivate

- fileprivate 접근수준으로 지정한 요소는 같은 파일 어떤 코드에서도 접근이 가능

- private 접근수준으로 지정한 요소는 같은 파일 내부에 다른 타입의 코드가 있더라도 접근이 불가능

- 그러나 자신을 확장하는 익스텐션 코드가 같은 파일에 존재하는 경우 접근 가능

public struct SomeType {
    private var privateVariable = 0
    fileprivate var fileprivateVariable = 0
}

// 같은 타입의 익스텐션에서는 private 요소에 접근 가능
extension SomeType {
    public func publicMethod() {
        print("\(self.privateVariable), \(self.fileprivateVariable)")
    }
    
    fileprivate func fileprivateMethod() {
           print("\(self.privateVariable), \(self.fileprivateVariable)")
    }
    
    private func privateMethod() {
        print("\(self.privateVariable), \(self.fileprivateVariable)")
    }
}

struct AnotherType {
    var someInstance: SomeType = SomeType()
    
    mutating func someMethod() {
        // public 접근수준에는 어디서든 접근 가능
        self.someInstance.publicMethod() // 0, 0
        
        // 같은 파일에 속해 있는 코드이므로 fileprivate 접근 수준 요소에 접근 가능
        self.someInstance.fileprivateVariable = 100
        self.someInstance.fileprivateMethod() // 0, 100
        
        // 다른 타입 내부의 코드이므로 private 요소에 접근 불가! 오류!
//        self.someInstance.privateVariable = 100
//        self.someInstance.privateMethod()
    }
}

var anotherInstance = AnotherType()
anotherInstance.someMethod()

 

 

6. 읽기 전용 구현

public struct SomeType {
    // private 저장 프로퍼티
    private var count: Int = 0
    
    // public 저장 프로퍼티
    public var publicStoredProperty: Int = 0
    
    // public 저장 프로퍼티
    // setter는 private
    public private(set) var publicGetOnlyStoredProperty: Int = 0
    
    
    // internal 연산 프로퍼티
    internal var internalComputedProperty: Int {
        get {
            return count
        }
        
        set(newValue) {
            count += newValue
        }
    }
    
    // internal 연산 프로퍼티
    // setter는 private
    internal private(set) var internalGetOnlyComputedProperty: Int {
        get {
            return count
        }
        
        set {
            count += 1
        }
    }
    
    // public 서브스크립트
    public subscript() -> Int {
        get {
            return count
        }
        
        set {
            count += 1
        }
    }
    
    // public 서브스크립트
    // setter는 internal
    public internal(set) subscript(some: Int) -> Int {
        get {
            return count
        }
        
        set {
            count += 1
        }
    }
}

var someInstance: SomeType = SomeType()

// 외부에서 접근자, 설정자 모두 사용 가능
someInstance.publicStoredProperty = 10
print(someInstance.publicStoredProperty) // 10

//someInstance.publicGetOnlyStoredProperty = 10 // 오류 발생
print(someInstance.publicGetOnlyStoredProperty) // 0

someInstance.internalComputedProperty = 10
print(someInstance.internalComputedProperty) // 10

//someInstance.internalGetOnlyComputedProperty = 10 // 오류 발생
print(someInstance.internalGetOnlyComputedProperty) // 1


// 외부에서 접근자, 설정자 모두 사용 가능
print(someInstance[]) // 10
someInstance[] = 100

// 외부에서 접근자만, 같은 모듈 내에서는 설정자도 사용 가능
print(someInstance[0]) // 11
someInstance[0] = 100