1. 생성자 대신 static factory method를 고려하라

그로밋·2023년 3월 22일
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effective java

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자바의 네 가지 자료형(타입)

  • interface
    * annotation

  • class

    • member: field, method, member class, member interface
    • enum(열거타입)
  • array

  • primitive(기본타입)

interface, class, array는 referece type(참조타입)이다. 즉, 이들은 object이다.

책에서 사용하는 용어 정리

  • inheritance == subclassing
    * "인터페이스를 상속한다" -> "클래스가 인터페이스를 구현(implement)한다" || "인터페이스가 다른 인터페이스를 확장(extend)한다"

  • access level : 아무것도 명시하지 않는 접근 수준. 기술적으로 정확한 이름인 패키지 접근이라는 말을 사용하지 않고 전통적인 용어인 패키지-프라이빗을 쓴다.
    "packages access" -> "package-private"

  • exported API(API) : 프로그래머가 클래스, 인터페이스, 패키지를 통해 접근할 수 있는 모든 API elements(클래스, 인터페이스, 생성자, 멤버) 직렬화된 형태를 말한다.
    user : API를 사용하는 프로그램 작성자
    client : API를 사용하는 클래스(코드)

  • public API : 해당 API를 정의한 패키지의 밖에서 접근할 수 있는 API. 즉, 모든 client가 접근할 수 있고 API 작성자가 지원하기로 한 API.


생성자 대신 static factory method를 고려하라 - 장점

첫 번째, 이름을 가질 수 있다.

두 번째, 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다.

이게 왜 좋냐면

  • 덜 귀찮다. 생성자를 사용하면 불변 클래스의 경우에는 인스턴스를 미리 만들어 놓거나 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용해야 하는 불필요한 객체 생성을 해야하는 반면 정적 팩터리 메서드를 사용하면 때에 따라 메서드는 객체를 아예 생성하지도 않을 수 있다(대표적 예가 Boolean.valueOf(boolean). 생성 비용이 큰 동일한 객체가 자주 요청되는 상황이라면 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 사용하면 성능을 올릴 수 있다.
  • 정적 팩터리 방식의 클래스는 인스턴스를 통제할 수 있다(instance-controlled class). 인스턴스를 통제할 수 있음으로써 우리는 싱글턴을 만들 수도 인스턴스화 불가(noninstantiable)를 만들 수도 있다.

세 번째, 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

  • 반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택할 수 있다는 것은 엄청난 유연성을 부여한다.
  • API를 만들 때 구현 클래스를 공개하지 않고도 객체를 반환할 수 있다.(-> API를 작게 유지할 수 있다.)
  • 정적 팩터리 메서드를 사용하는 클라이언트는 얻은 객체를 (구현 클래스가 아닌)인터페이스만으로 다루게 된다.(이는 좋은 습관이다.)

네 번째, 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.

  • return type의 하위 타입이기만 하다면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 문제되지 않는다.

다섯 번째, 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

  • 때문에 service provider framework를 만들 수 있다. 여기서 provider는 서비스 구현체이다. 프레임워크가 이 서비스 구현체를 클라이언트에 제공하는 것을 통제한다. 그리고 클라이언트를 구현체로부터 분리시킨다.
    * service provider framework의 핵심 컴포넌트 3개

    • service interface : 구현체의 동작을 정의한다.
    • provider registration API : 제공자가 구현체를 등록할 때 사용한다.
    • service access API : 클라이언트가 서비스의 인스턴스를 얻을 때 사용한다.
  • 클라이언트가 service access API를 사용할 때 원하는 구현체의 조건을 명시할 수 있다. 조건을 명시하지 않으면 기본 구현체 반환 혹은 하나씩 돌아가며 반환한다.

  • 위 세가지 컴포넌트를 제외하고도 네 번째 컴포넌트로 service provider interface 라는 것이 종종 쓰이기도 한다. 이 컴포넌트는 service interface의 instance를 생성하는 factory object를 설명해준다. 이 service provider interface가 없다면 각 구현체를 인스턴스화 할 때 reflection을 사용해야한다.

    JDBC를 예로 들면
    service interafce -> Connection
    provider registration API -> DriverManager.registerDeriver
    service access API -> DriverManager.getConnection

  • service provider interface에는 여러 변형들이 존재한다. 예로 service access API는 provider가 제공하는 것 이상의 풍부한 service interface를 client에게 반환할 수 있고(Bridge pattern), dependency injection(의존성 주입)도 강력한 service provider 라고 볼 수 있다.

생성자 대신 static factory method를 고려하라 - 단점

첫 번째, static factory method만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다.

  • 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하기 때문에 하위 클래스를 만들 수 없다. 그 말인 즉슨 collection framework의 util 클래스들을 상속할 수 없다는 얘기다. 그렇지만 상속보다 컴포지션을 사용하도록 유도하고 불변 타입으로 만들기 위해선 이러한 제약을 지켜야 한다는 점에서는 오히려 장점이 될 수도 있다.

두 번째, static factory method는 프로그래머가 찾기 어렵다.

  • 생성자처럼 API설명에 명확히 드러나지 않기 때문에 프로그래머는 static factory method 방식의 클래스를 직접 인스턴스화하는 방법을 알아내야 한다. 아래는 static foctory method에서 흔히 사용하는 명명 방법들이다.

    • from : 형변환 메서드. 하나의 매개변수를 받아 해당 타입의 인스턴스를 반환한다.

      Date d = Date.from(instant);
    • of : 집계 메서드. 여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환한다.

      Set<Rank> faceCards = EnumSet.of(JACK, QUEEN, KING);
    • valueOf : from과 of의 더 자세한 버전.

      BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE);
    • instance or getInstance : 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환한다. 주의) 같은 인스턴스임을 보장하지는 않는다.

      StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options);
    • create or newInstance : getInstance와 같다. 하지만 이건 매번 새로운 인스턴스를 생성해서 반환한다.

      Object newArray = Array.newInstance(classObejct, arrayLen);
    • get(Type) : getInstance와 같다. Type은 차이점으로 getType은 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다. "Type"은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입이다.

      FilesStore fs = Files.getFileStore(path);
    • new(Type) : newInstance와 같지만 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 factory method를 정의할 때 쓴다.(Type)

      BufferReader br = Files.newBufferedReader(path);
    • type : getType과 newType의 간결한 버전.

      List<Complaint> litany = Collections.liest(legacyLitany);
      

정리
각각 장단점이 있으니 이를 이해하고 사용하되 무작정 public 생성자를 제공하던 습관이 있다면 고치자.

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