전통적으로 클라이언트가 클래스의 인스턴스를 얻기 위해서는 public 생성자를 사용한다. 이와 별도 정적 팩토리 메서드 (static factory method)를 제공할 수 있다.
클라이언트가 클래스의 인스턴스를 생성하는 방법
- 생성자 : 전통적인 방법
- 정적 팩토리 메서드 (static factory method) : 클래스의 인스턴스를 반환하는 단순한 정적 메서드이다.
예시) Boolean 클래스에서 기본 타입인 boolean을 받아 Boolean 객체 참조로 변환해준다.
public static Boolean valueOf(boolean b){
return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
}public 생성자 대신 정적 팩토리 메서드를 사용하는 데에는 장점 5가지가 있다.
장점
1) 이름을 가질 수 있다.
생성자 자체만으로는 반환될 객쳉의 특성을 제대로 설명하지 못한다. 정적 팩토리 매서드는 이름만 잘 지으면 반환될 객쳉의 특성을 묘사할 수 있다.
예를 들어, 생성자인 BigInteger(int, int, Random)과 정적 팩토리 메서드인 BigInteger.probablePrime을 비교하면 후자는 '값이 소숭인 BigInteger를 반환한다'는 것을 짐작할 수 ㅇ있다.
2) 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.
덕분에 불변 클래스 (immutable class)는 인스턴스를 미리 만들어 놓거나 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용하여 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.
앞의 예로 Boolean.valueOf(boolean) 메서드는 객체를 아예 생성하지 않는다.
반복되는 요청에 같은 객체를 반환하는 식으로 언제 어느 인스턴스를 살아 있게 할지를 철저히 통제할 수 있다. (인스턴스 통제, instance-controlled) 인스턴스를 통제하는 이유는 무엇일까?
- singleton으로 또는 인스턴스화 불가 (noninstantiable)로 만들 수 있다.
- 불변 값 클래스에서 동치인 인스턴스가 단 하나뿐임을 보장할 수 있다.
: a == b일 때만, a.equals(b)가 성립
3) 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 펙토리 메서드의 반환 타입으로 사용하는 인터페이스 기반 프레임워크를 만드는 핵심 기술이기도 하다.
예를 들어, 자바 컬렉션 프레임워크는 핵심 인터페이스들에 수정 불가나 동기화 등의 기능을 덧붙인 총 45개의 유틸리티 구현체를 제공하는데, 이 클래스를 공개하지 않고, 단 하나의 인스턴스화 불가 클래스인 java.util.Collections에서 정적 팩토리 메서드를 통해 얻도록 했다. 이로써 API 외견을 훨씬 작게 만들 수 있었다.
프로그래머는 명시한 인터페이슫대로 동작하는 객체를 얻을 것임을 알기에 굳이 별도 문서를 찾아가며 실제 구현 클래스가 무엇인지 알아보지 않아도 된다. 나아가 정적 팩토리 메서드를 사용하는 클라이언트는 얻
은 객체를 (그 구현 클래스가 아닌) 인터페이스만으로 다루게 된다.
4) 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.
반환 타입의 하위 타입이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 상관없다. 심지어 다음 릴리스에서는 또 다른 클래스의 객체를 반환해도 된다.
클라이언트는 이 클래스의 존재를 몰라도 되며, 릴리스에서 비슷하게 성능을 개선한 세 번째, 네 번째 클래스를 추가할 수도 있다.
클라이언트는 팩토리가 건네주는 객체가 어느 클래스의 인스턴스인지 알 수도 없고 알 필요도 없다. 해당 클래스의 하위 클래스이기만 하면 된다.
5) 정적 팩토리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.
이런 유연함은 서비스 제공자 프레임워크를 만드는 근간이 된다. 대표적인 서비스 제공자 프레임워크로는 JDBC(Java Database Connectivity)가 있다. 서비스 제공자 프레임워크에서의 제공자 (provider)는 서비스의 구현체다. 그리고 이 구현체들을 클라이언트에 제공하는 역할을 프레임워크가 통제하여, 클라이언트를 구현체로부터 분리해준다.
👉 서비스 제공자 프레임워크 (sevice provider framework)
3개의 핵심 컴포넌트로 이뤄진다.
1) 서비스 인터페이스 (service interface) : 구현체의 동작을 정의 → Connection
2) 제공자 등록 API (provider registration API) : 제공자가 구현체를 등록할 때 사용 → DriverManager.registerDriver
3) 서비스 접근 API (service access API) : 클라이언트가 서비스의 인스턴스를 얻을 때 사용 → DriverManager.getConnection
이 서비스 접근 API가 서비스 제공자 프레임워크의 근간이라고 한 '유연한 정적 팩터리'의 실체이다.
서비스 제공자 인터페이스 (service provider interface)라는 네 번째 컴포넌트가 쓰이기도 한다. 이는 ㅇ인스턴스를 생성하는 펙터리 객체를 설명한다. 서비스 제공자 인터페이스가 없다면 각 구현체를 인스턴스로 만들 때 리플렉션을 사용해야 한다.
단점
1) 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하니 정적 팩토리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다.
어찌 보면 이 제약은 상속보다 컴포지션을 상용하도록 유도하고 불변 타입으로 만들려면 이 제약을 지켜야 한다는 점에서 오히려 장점으로 받아들일 수도 있다.
2) 정적 팩토리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다.
설명에 명확히 드러나지 않으니 사용자는 정적 팩토리 메서드 방식 클래스를 인스턴스화할 방법을 스스로 알아내야 한다. 이를 위해 API 문서를 잘 써놓고, 메서드 이름도 널리 알려진 규약에 따라 지어야 한다.
✅ 정적 팩토리 메서드 명명 패턴
- from
: 매개변수를 하나 받ㅇ아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메서드
ex)Date d = Date.from(instant); - of
: 여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메서드
ex)Set<Rank> faceCards = EnumSet.of(JACK, QUEEN, KING); - valueOf
: from과 of의 더 자세한 버전
ex)BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE); - instance 혹은 getInstance : (매개변수를 받는다면) 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하지 않는다.
ex)StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options); - create 혹은 newInstance
: instance 혹은 getInstance와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성ㅇ해 반환함을 보장한다.
ex)Object newArray = Array.newInstance(classObject, arrayLen); - getType
: getInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩토리 메서드를 정의할 때 쓴다. "Type"은 팩토리 메서드가 반환할 객체의 타입이다.
ex)FileStore fs = Files.getFileStore(path); - newType
: Instance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩토리 메서드를 정의할 때 쓴다. "Type"은 팩토리 메서드가 반환할 객체의 타입이다.
ex)BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path); - type
: getType과 newType의 간껼한 버전
ex)List<Complaint> litany = Collections.list(lecacyLitany);
정적 팩토리 메서드와 public 생성자는 각자의 쓰임새가 있으니 상대적인 장단점을 이해하고 사용하는 것이 좋다. 그렇닥고 하더라도 정적 팩토리를 사용하는 게 유리한 경우가 더 많으므로 무작정 public 생성자를 제공하던 습관이 있다면 고치자.
