#python

후크 기능이란?

  • 파이썬 내장 API의 상당수는 함수를 넘겨서 동작을 자동화하는 기능 존재: 후크(hook) 기능
  • list 타입의 sort 메서드 예시
    • 정렬에 기준이 되는 key 인수를 입력 받음
    • lambda 표현식을 key 후크로 넘겨서 이름 리스트를 길이로 정렬
names = ["Socrates", "Archimedes", "Plato", "Aristotle"]
names.sort(key=lambda x: len(x))
print(names)

>>>
["Plato", "Socrates", "Aristotle", "Archimedes"]

파이썬에서의 후크

  • 다른 언어에서 후크는 추상 클래스로 정의할 수 있음
  • 파이썬의 후크:
    • 인수와 반환 값을 잘 정의해놓은 단순히 상태가 없는 함수
    • 함수는 클래스보다 간단하여 후크로 쓰기에 이상적
    • 함수가 후크로 동작하는 이유: 파이썬이 일급 함수(first-class function)를 갖췄기 때문
  • defaultdict 클래스의 동작을 사용자화하는 예제
    • 찾을 수 없는 키에 접근할 때마다 호출될 함수를 입력받음
def log_missing():        # key를 찾을 수 없을 때마다 로그를 남기고 기본값으로 0을 반환하는 후크를 정의
    print("Key added")
    return 0

current = {"green": 12, "blue": 3}
increments = [("red", 5), ("blue", 17), ("orange", 9)]
result = defaultdict(log_missing, current)
print("Before:", dict(result))
for key, amount in increments:
    result[key] += amount
print("After:", dict(result))

>>>
Before: {"green": 12, "blue": 3}
Key added
Key added
After: {"orange": 9, "green": 12, "blue": 20, "red": 5}

상태 보존 클로저를 이용한 후크 예제

  • 기본값 후크를 defaultdict에 넘겨서 찾을 수 없는 키의 총 개수를 세기를 원함
    • 상태 보존 클로저를 사용함으로서 구현
    • 상태 보존 클로저를 기본값 후크로 사용하는 헬퍼 함수 구현
def increment_with_report(current, increments):
    added_count = 0
    
    def missing():
        nonlocal added_count    # 상태 보존 클로저
        added_count += 1
        return 0
        
    result = defaultdict(missing, current)
    for key, amount in increments:
        result[key] += amount
    
    return result, added_count

result, count = increment_with_report(current, increments)
assert count == 2

상태를 캡슐화하는 클래스를 이용한 후크 예제

  • 위의 예제에서 defaultdict는 missing 후크가 상태를 유지한다는 사실은 모름
    • 하지만 increment_with_report의 결과는 잘 나옴
    • 간단한 함수를 인터페이스용으로 사용할 때 얻을 수 있는 이점
  • 하지만 위의 에제는 상태가 없는 함수의 예제보다 이해하기 어렵다는 단점
    • 보존할 상태를 캡슐화하는 작은 클래스를 정의하는 방법
class CountMissing(object):
    def __init__(self):
        self.added = 0
    
    def missing(self):
        self.added += 1
        return 0
  • 다른 언어라면 이제 CountMissing의 인터페이스를 수용하도록 defaultdict를 수정해야 함
  • 하지만 파이썬에서는 일급 함수 덕분에 객체로 CountMissing.missing 메서드를 직접 참조하여 후크로 넘길 수 있음
counter = CountMissing()
result = defaultdict(counter.missing, current)    # 메서드 직접 참조

for key, amount in increments:
    result[key] += amount
assert counter.added == 2

Callable한 클래스 인스턴스를 이용한 후크 예제

  • 위의 예제는 increment_with_report 함수를 사용한 방법보다 명확
  • 하지만 여전히 CountMissing 클래스 자체만으로는 용도를 이해하기 어려움
    • defaultdict와 연계하여 사용한 예를 보기 전까지는 이해하기 어려움
  • __call__이라는 특별한 메서드를 정의하여 상황을 명확하게 구현 가능
    • __call__: 객체를 함수처럼 호출할 수 있게 해줌
    • 내장 함수 callable이 이런 인스턴스에 대해서 True를 반환하게 해줌
class BettercountMissing(object):
    def __init__(self):
        self.added = 0
        
    def __call__(self):
        self.added += 1
        return 0

counter = BetterCountMissing()
counter()
assert callable(counter)                  # callable 메서드는 True 반환

counter = BetterCountMissing()
result = defaultdict(counter, current)    # __call__이 필요
for key, amount in increments:
    result[key] += amount
assert counter.added == 2
  • __call__ 메서드는 후크처럼 함수 인수를 사용하기 적합한 위치에 클래스의 인스턴스를 사용할 수 있다는 사실을 드러냄
  • 이 코드를 처음 보는 사람을 클래스의 주요 동작을 책임지는 진입점으로 안내하는 역할도 함
    • 클래스의 목적이 상태 보존 클로저로 동작하는 것이라는 강력한 힌트를

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