타입스크립트에서 ‘브랜디드 타입(Branded Types)‘을 사용하면 오류를 방지하는 고유한 타입을 만들 수 있는데요.

고유한 마커를 사용하여 타입 가드와 어셜션 함수가 이 브랜디드 타입을 강제하도록 함으로써 안전성을 더할 수 있습니다.

흔히 ‘명목적 타이핑(Nominal Typing)‘이라고도 불리는 브랜디드 타입은 기본 구조가 같더라도 서로 섞일 수 없는 별개의 타입을 만들 수 있게 해줍니다.

이것은 타입 체크만으로는 잡아낼 수 없는 논리적 오류를 방지하고 싶을 때 특히 유용하거든요.

문제 상황

아래 코드 예제를 보면, divide 함수는 두 매개변수 모두에 대해 모든 숫자를 허용하고 있습니다.

이 경우 b의 값이 0이면 0으로 나누게 되는 위험이 있는데, 이는 “Infinity"를 반환하는 등 의도치 않은 결과를 초래할 수 있거든요.

function divide(a: number, b: number) {
  return a / b;
}

const b = 0;
console.log(divide(100, b)); // "Infinity" 출력

브랜디드 타입을 구현하면 타입 수준에서 b에 0이 사용되는 것을 실수로라도 방지할 수 있습니다.

결과적으로 타입 안전성을 높이고 이러한 오류를 피할 수 있게 되는 것이죠.

브랜디드 타입 만들기

타입스크립트의 브랜디드 타입은 기본 타입과 고유 마커를 결합하는 ‘교차 타입(Intersection Type)‘을 사용하여 구현할 수 있는데요.

NotZero라는 타입 별칭과 & 기호로 지정되는 교차 타입을 사용하여 브랜디드 타입을 정의하는 방법은 다음과 같습니다.

// Branded Type
type NotZero = number & { __brand: 'NotZero' };

결과물로 나오는 타입은 number와 고유한 __brand 속성을 가진 객체의 교차점입니다.

이 속성은 고유한 태그 역할을 하여, 브랜디드 타입이 기본 타입이나 다른 브랜디드 타입과 구별되도록 보장해 주거든요.

__brand라는 이름은 관례적인 것이며, 때로는 __type과 같은 다른 이름을 사용할 수도 있습니다.

Brand 유틸리티 타입 정의하기

브랜디드 타입을 자주 사용하고 싶다면, 더 쉽게 브랜디드 타입을 만들 수 있도록 도와주는 유틸리티 타입을 만들 수 있습니다.

// Utility Type
type Brand<T, B extends string> = T & { __brand: B };

// Branded Type
type NotZero = Brand<number, 'NotZero'>;

브랜디드 타입에 타입 가드 사용하기

기본 타입을 브랜디드 타입으로 변환하는 가장 간단한 방법은 ‘사용자 정의 타입 가드(Custom Type Guard)‘를 사용하는 것입니다.

타입스크립트의 타입 가드는 is 키워드를 활용하여 타입을 예측하는데, 이를 통해 컴파일러가 우리 변수가 브랜디드 타입의 요구사항을 충족한다는 것을 인식하게 도와주거든요.

type Brand<T, B extends string> = T & { __brand: B };

type NotZero = Brand<number, 'NotZero'>;

function isNotZero(input: unknown): input is NotZero {
  if (input !== 0) {
    return true;
  }
  return false;
}

function divide(a: number, b: NotZero) {
  return a / b;
}

const b = 0;
if (isNotZero(b)) {
  divide(100, b);
}

isNotZero 타입 가드를 사용하는 것의 장점은 변수가 divide 함수에 전달되기 전에 확인된다는 점을 보장한다는 것입니다.

divide 함수는 b가 NotZero 타입일 것을 요구하므로, 아무 숫자나 직접 전달할 수 없으며 반드시 isNotZero 검사를 먼저 통과해야만 합니다.

이 방식은 if 문이 필요하여 코드 블록이 추가됨에 따라 가독성이 약간 떨어질 수는 있지만, 검사가 실패하더라도 프로그램이 중단되지 않는 안전성을 제공합니다.

타입 가드를 사용하는 대신 ‘어셜션 함수(Assertion Function)‘를 사용하는 대안도 있는데요.

이 접근 방식은 if 문이 필요 없어 코드 흐름을 간소화할 수 있습니다.

하지만 어셜션이 실패하면 프로그램이 중단될 수 있으므로, 잠재적인 런타임 예외를 관리하기 위해 try-catch 블록 내에 캡슐화하는 것이 중요합니다.

가독성과 강력한 오류 처리 사이의 이러한 트레이드오프는 타입 가드와 어셜션 함수 중 하나를 선택할 때 고려해야 할 핵심 사항입니다.

브랜디드 타입에 어셜션 함수 사용하기

타입스크립트의 어셜션 함수는 런타임 검사를 수행하고, 검사가 성공할 경우 특정 값의 타입이 무엇인지 컴파일러에게 신호를 보내는 데 사용됩니다.

function assertNotZero(input: unknown): asserts input is NotZero {
  if (input === 0) {
    throw new Error('Cannot divide by zero');
  }
}

이 설정에서 asserts 키워드는 우리의 타입 서술어(Type Predicate)를 어셜션으로 변환하는데요.

이는 assertNotZero가 오류 발생 없이 완료되면 입력값을 NotZero 타입으로 신뢰할 수 있음을 타입스크립트에게 알려주는 역할을 합니다.

변수가 이 함수를 통과하고 나면, 타입스크립트 컴파일러는 이후 코드 블록에서 해당 변수를 추론된 NotZero 타입으로 사용할 수 있도록 허용해 주거든요.

type Brand<T, B extends string> = T & { __brand: B };

type NotZero = Brand<number, 'NotZero'>;

function assertNotZero(input: unknown): asserts input is NotZero {
  if (input === 0) {
    throw new Error('Cannot divide by zero');
  }
}

function divide(a: number, b: NotZero) {
  return a / b;
}

const b = 0;
assertNotZero(b);
divide(100, b);

브랜디드 타입은 b가 divide 함수에서 사용되기 전에 타입에 대한 안전성 검사를 강제하도록 보장합니다.

결과적으로 부적절한 타입 사용으로 인한 오류 위험을 완화할 수 있게 됩니다.