생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

클래스는 생성자와 별도로 정적 팩터리 메서드를 제공할 수 있다.

이는 그 클래스의 인스턴스를 반환하는 단순한 정적 메서드다.

장점

이름을 가질 수 있다.

생성자에 넘기는 매개변수와 생성자 자체만으로는 반환될 객체의 특성을 제대로 설명하지 못한다.

반면 정적 팩터리는 이름만 잘 지으면 반환될 객체의 특성을 쉽게 묘사할 수 있다.

그리고 하나의 시그니처로는 생성자를 하나만 만들 수 있다.

하지만 이름을 가질 수 있는 정적 팩터리 메서드에는 이런 제약이 없다.

한 클래스에 시그니처가 같은 생성자가 여러 개 필요할 것 같으면, 생성자를 정적 팩터리 메서드로 바꾸고 각각의 차이를 잘 드러내는 이름을 지어주면 된다.

호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다

인스턴스를 미리 만들어 놓거나 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용하는 식으로 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.

반복되는 요청에 같은 객체를 반환하는 식으로 정적 팩터리 방식의 클래스는 언제 어느 인스턴스를 살아 있게 할지를 통제할 수 있다.

이런 클래스를 인스턴스 통제 클래스라 한다.

이렇게 인스턴스를 통제하면 클래스를 싱글턴으로 만들 수도, 인스턴스화 불가로 만들 수도 있다.

또한 불변 값 클래스에서 동치인 인스턴스가 단 하나임을 보장할 수 있다.

반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다

API를 만들 때 이 유연성을 응용하면 구현 클래스를 공개하지 않고도 그 객체를 반환할 수 있어 API를 작게 유지할 수 있다.

이는 인터페이스를 정적 팩터리 메서드의 반환 타입으로 사용하는 인터페이스 기반 프레임워크를 만드는 핵심 기술이기도 하다. (아이템 20)

public class Alphabet {
  void speak() {...};
}

public class A extends Alphabet{
  ...
}

public class B extends Alphabet {
  ...
}

우선 위와 같이 Alphabet를 상속한 A, B 가 있다고 생각하자.

public class Alphabet {
  public static Alphabet from(String s) {
    switch s {
      case "a" :
        return new A();
      case "b" :
        return new B();
    }
  }
}

이때 Alphabet은 from 정적 팩터리 메서드를 통해 Alphabet의 하위 타입인 A와 B를 반환할 수 있다.

그런데 이때 A와 B는 Alphabet을 상속하였고 Alphabet의 인터페이스로 반환되기 때문에 개발자들은 A와 B에 대하여 알지 못해도 괜찮다.

즉, 정적 팩토리 메서드에 명시한 인터페이스대로 동작하는 객체를 얻을 것임을 알기에 굳이 별도 문서를 찾아가며 실제 구현 클래스가 무엇인지 알아보지 않아도 된다는 것이다.

입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다

반환 타입의 하위 타입이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 상관없다.

정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다

이는 서비스 제공자 프레임워크를 만드는 근간이 된다.

서비스 제공자 프레임워크에서 제공자는 서비스의 구현체다.

그리고 이 구현체들을 클라이언트에 제공하는 역할을 프레임워크가 통제하여, 클라이언트를 구현체로부터 분리해준다.

서비스 제공 프레임워크는 3개의 핵심 컴포넌트로 이뤄진다. (예시 : JDBC)

구현체의 동작을 정의하는 서비스 인터페이스, (Connection)

제공자가 구현체를 등록할 때 사용하는 제공자 등록 API, (DriverManager.registerDriver)

클라이언트가 서비스의 인스턴스를 얻을 때 사용하는 서비스 접근 API가 있다. (DriverManager.getConnection)

클라이언트는 서비스 접근 API를 사용할 때 원하는 구현체의 조건을 명시할 수 있다.

조건을 명시하지 않으면 기본 구현체를 반환하거나 지원하는 구현체들을 하나씩 돌아가며 반환한다.

위의 3개의 핵심 컴포넌트 외에 추가로 서비스 제공자 인터페이스라는 네 번째 컴포넌트가 쓰이기도 한다. (Driver)

이 컴포넌트는 서비스 인터페이스의 인스턴스를 생성하는 팩터리 객체를 설명해준다.

단점

상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하니 정적 팩터리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다

정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다

그렇기에 정적 팩터리 메서드에 흔히 사용하는 명명 방식이 있다.

• from : 매개변수를 하나 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환
• of : 여러 매개 변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환
• valueOf : from과 of의 더 자세한 버전
  • BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE)
    Integer.MAX_VALUE (Enum) 처럼 더 자세히 매개변수를 전달하였다.
• instance / getInstance : 매개변수를 받는다면 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하지는 않는다.
• create / newInstance : instance /getInstance와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장
• getType : getInstance와 같으나, 생성한 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 사용
  • FileStore fs = Files.getFileStore(path) // File에서 FileStore 클래스를 반환
• newType : newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다.