any, unknown 그리고 never

any 라는 마법

타입은 할당 가능한 값들의 집합 개념이다. 예를 들어서

let x: string = 'a';
x = 'bc';
x = 3; //error

string 타입에 number 를 할당하지 못한다. 왜냐하면 string과 number 는 완전히 다른 집합이기 떄문이다.

그렇다면 any 타입은 어떤 의미를 가질까?

let: x: any = 'a';
x = 'bc';
x = 3; // pass

string 이 문자열을 가질 수 있는 값들의 집합인 것을 감안한다면 위 예시에서 any 타입은 변수에 할당할 수 있는 모든 값들의 집합을 의미한다.

any 타입이 무척이나 편해보여서 좋아보인다. 하지만 모든 타입을 any 로 설정해 둔다면 TS를 사용하는 이유가 사라지게 된다. 그래서 특정 상황이 아니라면 any 타입을 사용하는 것이 추천되지 않는다.

any 의 대용 : unknown

unknown은 위 그림과 같이 모든 타입의 top 값이다. 그렇다면 any 와의 차이점은 무엇이고 어떤 특징 때문에 any의 대용이라고 설명했을까?

unknown은 any와 유사하다. 모든 타입의 super type 이어서 모든 값을 unknown에 할당이 가능하다. 여기까지는 any 타입과 동일하다.

any 타입은 타입 체킹을 건너뛴다는 의미를 내포하고 있다.

function someFunc(a: any) {
  ...
}

someFunc();

위 코드를 작성할 시점에는 에러가 발생하지 않는다. 하지만 실행을 해보면 에러를 발생한다.

function someFunc(a: unknown) {
  ...
}

someFunc();

위 코드를 작성해보면 코드를 적는 시점에 에러가 발생할 것이다. unknown은 any 와 다르게 타입 체킹을 강제하는 효과가 있다.

다음의 예시를 보자

let value: any;

value = true; // OK
value = 42; // OK
value = "Hello World"; // OK
value = []; // OK
value = {}; // OK
value = Math.random; // OK
value = null; // OK
value = undefined; // OK
value = new TypeError(); // OK
value = Symbol("type"); // OK

any 타입에 어떤 값을 할당하던 상관이 없는 모습이다. 이는 전혀 문제가 없는 코드로 보인다. 그러면 다음 예시로 넘어가보자

let value: any;

value.foo.bar; // OK
value.trim(); // OK
value(); // OK
new value(); // OK
value[0][1]; // OK

이 코드에 에러가 나지 않으면 문제가 있어보인다. value는 선언만 되어있고 어떠한 값으로 정의되지 않았다. 하지만 value에 속성이 있는 것 처럼 접근하거나 메소드 또는 인덱스에 접근하면 에러가 발생하지 않는다. 위와 같은 코드는 작성시에는 아무런 문제가 없다가 런타임에 에러를 발생시켜 서비스를 먹통으로 만들 수 있다.

그렇다면 unknown은 어떨까?

let value: unknown;

value = true; // OK
value = 42; // OK
value = "Hello World"; // OK
value = []; // OK
value = {}; // OK
value = Math.random; // OK
value = null; // OK
value = undefined; // OK
value = new TypeError(); // OK
value = Symbol("type"); // OK

모든 값이 할당가능한 모습이다. 이 또한 문제가 없어보인다.

let value: unknown;

let value1: unknown = value; // OK
let value2: any = value; // OK
let value3: boolean = value; // Error
let value4: number = value; // Error
let value5: string = value; // Error
let value6: object = value; // Error
let value7: any[] = value; // Error
let value8: Function = value; // Error

any 를 다른 타입에 할당했을 때 문제가 되지 않았지만 unknown은 any 또는 unknown 타입에만 할당을 해야한다. 왜냐하면 any는 타입 체킹을 무시하고 할당해서 코드 작성 시에는 에러가 발생하지 않지만 unknown 타입은 타입 체킹을 하기 때문에 코드 작성시 에러가 발생하는 것이다.

let value: unknown;

value.foo.bar; // Error
value.trim(); // Error
value(); // Error
new value(); // Error
value[0][1]; // Error

이 코드 또한 unknown 타입에서는 불가능하다. value 가 정의되지 않았으므로 어떠한 속성, 메소드, 인덱스, 호출, 생성자 호출도 불가능하다.

function someFunc(value: unknown) {
  if(typeof value === 'function'){
    ...
  }
}

앞에서 본 예시에 의하면 unknown 타입을 사용했을 때는 타입을 추론해줄 필요가 있다. unknown 타입을 사용하려면 특정한 타입으로 타입을 좁혀주어야 좁혀진 타입에 따른 동작을 수행할 수 있기 때문이다.

여기까지 봤을 때는 any 타입이 집합의 개념으로 표현가능할 줄 알았다. 하지만 any 타입과 unknown 타입은 개념적으로 다른 느낌을 가지고 있는 것 같다.

type TAnyAnd = any & string;// any
type TAnyOr = any | string;// any

type TUnknownAnd = unknown & string;// string
type TUnknownOr = unknown | string;// unknown

any 타입이 모든 타입의 super type으로 집합으로 표현이 가능하다면 위 코드는 이해가 안되는 부분이 있다. unknown은 string intersecting 하면 string 이 나오지만 any 는 any 가 나오게 된다. 이는 any 가 집합의 개념으로 접근하는게 아니라 타입 체킹관점으로 타입 체킹을 무효화 시키기 때문에 어떠한 타입을 intersect 또는 union 하던 any 로 추론되는 것이 아닐까 생각한다.

never

never 타입은 집합개념에서 공집합을 의미한다.

type TIntersectStringAndNumber = string & number;

위 코드에서 추론된 타입은 never 이다. 문자열과 숫자간의 교집합은 존재하지 않기 때문에 never 타입으로 추론된 것이다. 없음을 의미하는 never 타입은 쓸모가 없어 보이는데 왜 타입으로 나온것일까?

없는 상태도 필요하다. 아래의 예제 코드를 보자

function getColorHEXCode(color: string){
  switch(color){
    case "red":
      return "#FF0000";
    case "blue":
      return "0000FF";
    // ...add all of color
    default:
      return "none";
  }
}

색상의 이름을 인자로 받아서 색상에 해당하는 hex code를 return 하는 함수가 있다고 가정해 보자. 사람들이 자주사용하는 색상들은 우리가 대응이 가능하다. 하지만 이 세계에 존재하는 모든 색상에 대해서 대응하는 (물론 모든 색상에 이름이 붙여져있지는 않을 것 같다.) 코드를 만들기에는 무리가 있다. 이 때 함수의 인자의 타입을 case 애 해당하는 string 으로 좁히는 것도 방법이긴 하지만 색상이 추가 될 때마다 함수와 타입을 수정해주어야 하는 불편함이 존재한다. 이럴 때 never 타입을 이용하면 된다.

function notToConvertToHex(color: string) {
  throw(new Error(`${color}에해당하는 hex code 존재하지 않습니다.`))
}

위와 같은 함수를 만들어 default에 넣어주자

function getColorHEXCode(color: string){
  switch(color){
    case "red":
      return "#FF0000";
    case "blue":
      return "0000FF";
    // ...add all of color
    default:
      return notToConvertToHex(color);
  }
}

이렇게 하면 현재 지원하는 color 가 들어왔을 때를 제외하고 error 를 띄울 수 있다. 그렇다면 getColorHEXCode 의 return 타입은 어떻게 될까? void | "#FF0000" | "0000FF" 처럼 된다. 하지만 뭔가 찜찜하다. void 가 맞긴하지만 정확히는 지원하는 색상이 들어왔을 때만 return을 하는데 void 라고 엉뚱한 타입 또한 return 하는 것 처럼 되어 있다. 이 때 notToConvertToHEX 함수의 return 타입을 never 로 설정해주면 된다.

function noToConvertToHEX(color: string): never {
  ...
}

이렇게 해주면 getColorHEXCode의 return 타입이 지원하는 color에 해당하는 hex code로 된다. never 타입으로 return 이 없다는 것을 명시적으로 선언해주었기 때문에 상위 함수 return에 void가 사라진 것이다.