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Dispatch에 대해 알아보자

Dispatch에 대해 알아보자

Dispatch

OOP(객체 지향 프로그래밍)의 특징은 특정한 객체의 메서드를 호출하더라도, 실제로 실행되는 메서드는 상황에 따라 달라질 수 있다는 것이다. 즉, 다형성에 의해 상황에 따라 실제로 실행되는 메서드는 항상 달라진다. (더 자세한 내용은 여기에서 확인할 수 있다.)

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```python
class Human:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.legs = 2
        self.arms = 2
    
    def say_hi(self):
        return f"hi, My name is {self.name}"

class Student(Human):
    def __init__(self, name, age, score):
        super().__init__(name)
        self.age = age
        self.score = score

    def say_hi(self):
        return f"Hi, I'm student and my name is {self.name}"


class Employee(Human):
    def __init__(self, name, age, score):
        super().__init__(name)
        self.age = age
        self.score = score

    def say_hi(self):
        return f"Hi, I'm employee and my name is {self.name}"

해당 코드에서는 Human이라는 부모 클래스가 있고, 해당 클래스를 상속받는 Studen, Employee 클래스가 있다. 그렇다면 아래 코드에서는 어떤걸 출력하게 될까?

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yumin.say_hi()

정답을 알 수 없다. 이다! 객체 지향 프로그래밍에서는 동적 바인딩이 진행되기 때문에 상황에 따라서 실제로 실행되는 메서드가 결정되기 때문에 당장 저 코드만으로는 알 수 없다.

이렇게, 어떤 메서드를 실행시킬 것인지 결정하여 그것을 실행시키는 매커니즘을 바로 dispatch 라고 한다.

더 알아보니, 언어마다 dispatch 를 어떻게 사용하는지가 다르다.

Python Dispatch

파이썬에서 디스패치는 특정 조건이나 상황에 따라서 어떤 메서드를 호출할지 결정하는 매커니즘이다. 즉, 파이썬에서 디스패치를 오버로딩을 위한 것이다.

오버로딩(OverLoading)

오버로딩이란, 같은 이름의 메서드가 있더라고 매개변수 혹은 타입이 다르면 같은 이름을 사용하여 메서드를 정의하는 것이다.

파이썬에서 디스패치는 싱글 디스패치(Single Dispatch)와 멀티 디스패치(Multiple Dispatch)가 있다.

싱글 디스패치

싱글 디스패치란, 함수의 첫 번째 인자 타입에 따라 실행될 메서드를 결정하는 것이다. 이때, 파이썬에는 functools.singledispatch 를 사용하여 구현할 수 있다.

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from functools import singledispatch

@singledispatch
def say_hello(arg):
    print(f"Hi, My name is {arg}")

@say_hello.register(int)
def _(arg):
    print(f"Hi, I'm {arg} years old")

@say_hello.register(list)
def _(arg):
    print(f"Hi, I have {len(list)} books")

say_hello("yumin")   # Hi, My name is yumin
say_hello(23)  # Hi, I'm 23 years old
say_hello(['전공책1', '전공책1'])  # Hi, I have 2 books

해당 코드처럼 say_hello라는 함수가 있더라도, 첫 번째 인자 타입이 무엇인지에 따라 실제로 실행되는 메서드는 달라질 수 있다.

멀티 디스패치

멀티 디스패치란, 두 개 이상의 인자의 타입을 기준으로 적절한 함수를 호출하는 것이다. 파이썬에서는 multipledispatch 패키지를 사용하여 구현할 수 있다.

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# multipledispatch 패키지 설치 필요: pip install multipledispatch
from multipledispatch import dispatch

@dispatch(int, int)
def add(x, y):
    return x + y

@dispatch(str, str)
def add(x, y):
    return x + y

print(add(1, 2))  # 3
print(add("Hello, ", "world!"))  # Hello, world!

해당 코드처럼, add라는 함수는, 어떤 인자를 받느냐에게 따라 결정되는 메서드가 달라진다.

Swift Disaptach

swift에서 디스패치는 정적 디스패치와 동적 디스패치가 있다.

  • 정적 디스패치: 컴파일 타임 때 메서드 호출이 결정된다.
  • 동적 디스패치: 런타임 때 어떤 메서드를 호출할지 결정된다.

이 두 개념은 정적 바인딩 / 동적 바인딩과 거의 비슷한 개념임을 알 수 있다.

그러면다면, 같은 디스패치이지만, 파이썬과 스위프트에서는 다르게 정의하고 사용하는 것일까? 그 이유는 바로 언어의 타입에 있다.

동적 언어 / 정적 언어

먼저, 파이썬은 동적 언어로, 런타임 때 어떤 메서드를 호출할지 결정하는 동적 디스패치를 자연스럽게 지원한다. 또한, 파이썬의 동적 특성을 강화시키기 위해 타입별로 다른 함수를 실행시킬 수 있도록 싱글 디스패치 / 멀티 디스패치를 지원한다.

하지만 스위프트는 정적 언어로, 자연스럽게 컴파일 때 메서드를 호출하는 정적 디스패치를 지원한다. 하지만 더 높은 수준의 유연성과 다형성을 위해 런타임 때 어떤 메서드를 호출할지 결정하는 동적 디스패치도 제공한다.