@dataclass: 보일러플레이트 없는 데이터 클래스

지난 글에서 구조적 서브타이핑을 구현하는 Protocol을 살펴보았습니다. 이번에는 Python 3.7에 추가된 @dataclass를 다룹니다. 데이터를 담는 클래스를 만들 때마다 작성하는 __init__, __repr__, __eq__ 보일러플레이트를 선언 한 줄로 대체합니다.

기본 사용법

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: float
    y: float
    z: float = 0.0

이것만으로 __init__(x, y, z=0.0), __repr__, __eq__가 자동 생성됩니다.

p1 = Point(1.0, 2.0)
p2 = Point(1.0, 2.0)
p1 == p2     # True  (값 비교)
repr(p1)     # "Point(x=1.0, y=2.0, z=0.0)"

자동 생성 메서드 목록

field()로 세밀한 제어

단순 기본값 이상이 필요할 때 field()를 씁니다.

list·dict 같은 가변 기본값은 반드시 field(default_factory=...)를 써야 합니다. 직접 items: list = []로 쓰면 ValueError가 발생합니다. 이는 모든 인스턴스가 같은 리스트 객체를 공유하는 고전적 버그를 방지합니다.

order=True: 비교 연산자 자동 생성

@dataclass(order=True)
class Version:
    major: int
    minor: int
    patch: int

v1 = Version(1, 2, 3)
v2 = Version(2, 0, 0)
v1 < v2   # True  — (1,2,3) < (2,0,0) 튜플 비교
sorted([v2, v1])  # [Version(1,2,3), Version(2,0,0)]

필드 선언 순서로 비교합니다. 특정 필드를 비교에서 제외하려면 field(compare=False)를 쓰세요.

__post_init__으로 초기화 후 처리

__post_init__은 __init__ 완료 직후 자동으로 호출됩니다. 유효성 검사나 파생값 계산에 활용합니다.

@dataclass
class Circle:
    radius: float
    area: float = field(init=False)

    def __post_init__(self):
        if self.radius <= 0:
            raise ValueError("radius must be positive")
        self.area = 3.14159 * self.radius ** 2

init=False로 선언된 필드는 생성자 인자에 포함되지 않고, __post_init__에서 직접 설정합니다.

dataclasses 유틸리티 함수

from dataclasses import fields, asdict, astuple, replace

p = Point(1.0, 2.0)
fields(p)        # 필드 정보 튜플
asdict(p)        # {'x': 1.0, 'y': 2.0, 'z': 0.0}
astuple(p)       # (1.0, 2.0, 0.0)
replace(p, x=9)  # Point(x=9.0, y=2.0, z=0.0)

replace()는 특정 필드만 바꾼 새 인스턴스를 만듭니다. 불변 데이터 패턴에 유용합니다.

ClassVar: 클래스 변수 선언

필드가 아닌 클래스 변수는 ClassVar로 표시해야 __init__ 인자에서 제외됩니다.

from typing import ClassVar
from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Config:
    VERSION: ClassVar[str] = "1.0"
    name: str

@dataclass vs NamedTuple

항목	@dataclass	NamedTuple
가변성	기본 가변	불변
상속	일반 클래스	튜플
성능	일반	약간 빠름
확장	풍부	제한적

단순 불변 레코드라면 NamedTuple을, 로직·상속이 필요하면 @dataclass를 선택합니다.

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지난 글: Protocol: 구조적 서브타이핑

다음 글: frozen dataclass: 불변 데이터 클래스

읽어주셔서 감사합니다. 😊