[effective java] item 1. 생성자 대신 정적 팩토리 메서드를 고려하라

Jifrozen·2022년 12월 26일

자바 스터디

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item1 생성자 대신 정적 팩토리 메서드를 고려하라

정적 팩터리 메서드

클라이언트가 클래스의 인스턴스를 얻는 수단은 다음과 같이 두 가지로 나눌 수 있다.

public 생성자

public Book(){

}

정적 팩터리 메서드

public static Book createBook(){
	return instance();
}

생성자 대신 정적팩터리 메서드를 이용하여 인스턴스를 얻으면 다양한 장점이 있다.

정적 팩터리 메서드의 장점

1. 이름을 가질 수 있다.

Book 클래스

1-1 이름을 가짐으로 해당 객체의 특성 설명 가능

	//생성자
public class Book{
	private String name;
	private String author;

	public Book(String name){
		this.name=name;
	}
}

// 해당 객체의 특성을 한눈에 알기어려움
Book book1=new Book("이펙티브 자바");

	//정적 팩토리 메서드
public class Book{
	private String name;
	private String author;

	public static createBookWithName(String name){
		Book book=new Book();
		book.name=name;
		return book;
	}
}

// createBookWithName 이름을 가짐으로 객체의 특성 설명
Book book2=Book.createBookWithName("이펙티브 자바");

1-2 생성자는 메서드 시그니처의 제약이 존재 → 똑같은 타입의 파라미터로 생성자 정의 불가능

public Book(String name){
	this.name=name;
}
//위 생성자와 같은 타입의 파라미터로 시그니처 중복으로 오류 발생
public Book(String author){
	this.author=author;
}

//정적 팩토리 메서드 -> 제약 없이 같은 파라미터의 인스턴스 반환 객체 생성 가능
	public static createBookWithName(String name){
		Book book=new Book();
		book.name=name;
		return book;
	}

	public static createBookWithAuthor(String author){
		Book book=new Book();
		book.author=author;
		return book;
	}

2. 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.

case. 생성자

public class settings{
	public settings(){
	}
}

System.out.println(new settings());
System.out.println(new settings());
System.out.println(new settings());
-> 서로 다른 새로운 객체 생성

case. 정적 팩터리 메서드

public class Settings {

   private Settings() {} //생성자를 private 선언 -> 밖에서 함부로 못 꺼내 씀
   
   private static final Settings SETTINGS = new Settings(); 
	// -> setting 정적 상수 변수 -> 
	//정적 = 프로그램이 시작될 때 같이 선언되어 따로 선언없이 사용 가능
	// final -> 고정적인 값
   
   public static Settings getInstance() {
      return SETTINGS;
   }
}

System.out.println(new settings());
System.out.println(new settings());
System.out.println(new settings());
-> 서로 같은 객체 생성

정적 팩터리 메서드는 인스턴스 생성을 컨트롤 할 수 있다. 즉 새로운 객체 생성이 불가능하다.

밑의 예시를 통해 해당 장점을 살펴보자.

Boolean.valueOf() → 매개 변수에 따라 다른 객체 반환 가능

public final class Boolean implements java.io.Serializable, Comparable<Boolean> {
    public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
    public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);

    public static Boolean valueOf(boolean b) {
        return (b ? TRUE : FALSE);
    }

플라이웨이트 패턴

→ 특정 객체가 많이 쓰인다면 해당 객체를 계속 생성하기 보단 똑같은 방식으로 제어해 가볍게 해주는 디자인 패턴

싱글턴 → 객체를 하나만 생성하여 쓰는 디자인 패턴

불변 값 클래스에서 동치인 인스턴스가 하나뿐임을 보장

Enum타입은 인스턴스가 하나만 만들어짐 → enum은 상수 목록을 담은 데이터 타입으로 특정한 변수를 가지도록 값을 제한한다.

3. 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

정적 팩토리 메서드는 유연하고 고정적이지 않다. 생성자의 경우 해당하는 클래스 인스턴스만 가져올 수 있기 때문에 고정적이다.

HelloService 인터페이스

public interface HelloService {
   String hello();
}

HelloService 구현 클래스

public class KoreanHelloService implements HelloService {
   @Override
   public String hello() {
     return "안녕";
   }
}

public class EnglishHelloService implements HelloService {
   @Override
   public String hello() {
     return "Hello";
   }
}

인스턴스 반환을 위한 팩터리 클래스 생성

public class HelloServiceFactory {

   public static HelloService of(String lang) {
      if (lang.equals("ko")) {
         return new KoreanHelloService();
      } else {
         return new EnglishHelloService();
      }
   }
}

리턴하는 반환타입(HelloService)에 호환가능한 다른 타입의 인스턴스(KoreanHelloService, EnglishHelloService) 반환 가능

4. 입력 매개변수에 따라 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.

시용하는 입장에서는 구체적인 타입(하위 타입)객체를 숨길 수도 있음

 HelloService hello = HelloServiceFactory.of("ko");
//-> KoreanHelloService 인지 모름
 System.out.println(hello.hello());

자바 8 이후부터 인터페이스에서는 static 메서드 선언이 가능하기 때문에 팩터리 클래스없이 해당 인터페이스에서 정적 팩터리 메서드를 생성하여 반환할 수 있다.

public interface HelloService {
   String hello();

   static HelloService of(String lang) {
      if (lang.equals("ko")) {
         return new KoreanHelloService();
      } else {
         return new EnglishHelloService();
      }
   }
}

5. 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

  public static void main(String[] args) {
      ServiceLoader<HelloService> loader = ServiceLoader.load(HelloService.class);
			// 첫번째 구현체를 가져옴(있을수도 없을수도 optional로 가져옴
      Optional<HelloService> helloServiceOptional = loader.findFirst();

      helloServiceOptional.ifPresent(h -> {
         System.out.println(h.hello());
      });
   }

ServiceLoader<>는 자바가 기본으로 제공해주는 정적 팩토리 메스드

ServiceLoader.load(HelloService.class); iter 반환 타입 → 여러개의 HelloService 를 구현한 모든 구현체를 가져옴

책에서는 JDBC를 예로 드는데, JDBC의 경우 Mysql oracle 어떤 데이터베이스를 사용할지 모르는 상태에서도 코드 작성이 가능하다.

정적 팩토리 메서드의 단점

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

2. 정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다.

생성자의 경우 javaDoc이 자동으로 컬럼을 두어 표시하지만 정적 팩토리 메서드의 경우 그런 표시가 없기 때문에 프로그래머가 찾기 어렵다.

해결방법

문서화 custom 작성
명명규칙

명명 규칙	설명
from()	매개변수를 하나 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메소드. ex) Date.from()
of()	여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메소드. ex) Enum.of()
valueOf()	from 과 of 의 더 자세한 버전 ex) BigInteger.valueOf()
instance() getInstance()	(매개 변수를 받는다면) 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만 같은 인스턴스임을 보장하지는 않는다. ex)StackWalker.getInstance()
create()newInstance()	instance 혹은 getInstance와 같지만 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장한다. ex) Array.newInstance()
getType()	getInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩토리 메소드를 정의할 때 쓴다. ex)Files.getFileStore()
newType()	newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩토리 메소드를 정의할 때 쓴다. ex)Files.newBufferedReader()
type()	getType과 newType의 간결한 버전 ex)Collections.list()