아이템 1. 생성자 대신 정적 팩터리 메소드를 고려하라

클라이언트가 클래스의 인스턴스를 얻는 전통적인 수단은 public 생성자다. 그러나 하나 더 알아야하는 방식이 정적 팩터리 메소드(static factory method)이다. 정적 팩터리 메소드 방식의 장점과 단점을 알아보자.

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장점

이름을 가질 수 있다.

생성자에 넘기는 매개변수와 생성자 자체만으로는 반환될 객체의 특성을 제대로 설명하지 못한다. 반면 정적 팩터리 메소드는 이름만 잘 지으면 반환될 객체의 특성을 쉽게 묘사할 수 있다. 예를 들면 BigInteger(int, int, Random)과 정적 팩터리 메소드인 BigInteger.probablePrime 중 어느 쪽이 값이 소수인 BigInteger를 반환한다.는지 쉽게 알 수 있는 것과 같다. 하나의 시그니처(메소드명, 입력 파라미터 타입)으로는 생성자 하나만 만들 수 있다. 하지만 이름을 가질 수 있는 정적 팩터리 메소드에는 이런 제약이 없다. 한 클래스에 시그니처가 같은 생성자가 여러 개 필요할 것 같으면, 생성자를 정적 팩터리 메소드로 바꾸어 사용해도 된다.

호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.

이 덕분에 불변 클래스는 인스턴스를 미리 만들어 놓거나 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용하는 시긍로 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.

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

예를 들어 Boolean.valueOf(boolean)메소드는 객체를 아예 생성하지 않는다. 따라서 같은 객체가 자주 요청되는 상황이라면 성능을 상당히 끌어올려 준다.
반복되는 요청에 같으 객체를 반환하는 식으로 정적 팩터리 방식의 클래스는 언제 어느 인스턴스를 살아 있게 할지를 철저히 통제할 수 있다. 그렇다면 인스턴스를 통제하는 이유는 무엇일까?

• 인스턴스를 통제하면 클래스를 싱글턴으로 만들 수도, 인스턴스화 불가로 만들 수도 있다.
• 불변 값 클래스에서 동치인 인스턴스가 하나임을 보장할 수 있다.
• 인스턴스 통제는 플라이웨이트 패턴의 근간이 되며, 열거 타입은 인스턴스가 하나만 만들어짐을 보장한다.

반환 타입의 화위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

이 능력은 반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택할 수 있게 하는 엄청난 유연성을 선물한다. 예를 들면 다음 코드와 같다.

 public class BarFoo extends Foo{

}

 //유연성
    public static Foo getFoo(boolean flag){
        return flag ? new Foo(): new BarFoo();
    }

위 코드처럼 flag가 true면 Foo클래스의 객체를, false면 Foo의 하위 클래스인BarFoo 클래스의 객체를 반환할 수 있다. API를 만들 때 이 유연성을 응용하면 구현 클래스는 공개하지 않고도 그 객체를 반환할 수 있어 API를 작게 유지할 수 있다.이는 인터페이스를 정적 팩터리 메소드의 반환 타입으로 사용하는 인터페이스 기반 프레임워크의 핵심 기술이기도 하다. 자바 8부터는 인터페이스가 정적 메소드를 가질 수 없다는 제한이 풀렸기 때문에, public 정적 멤버들 상당수를 그냥 인터페이스 자체에 두면 된다. 자바 9에서는 private 정적 메소드까지 혀용한다.

입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.

EnumSet클래스로 예를 든다. EnumSet 클래스는 public 생성자 없이 오직 정적 팩터리만 제공하는데, Open JDK에서는 원소 수에 따라 두 가지 하위 클래스 중 하나의 인스턴스를 반환한다. 원소가 64개 이하이면 원소들을 long 변수 하나로 관리하는 RegularEnumSet의 인스턴스를, 65개 이상이면 long 배열로 관리하는 JumboEnumSet의 인스턴스를 반환한다.

정적 팩터리 메소드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스는 존재하지 않아도 된다.

이런 유연함은 서비스 제공자 프레임 워크를 만드는 근간이 된다. 대표적인 서비스 제공자 프레임 워크로는 JDBC가 있다.

서비스 제공자 프레임워크 핵심 컴포넌트 3가지 + α

• 서비스 인터페이스
  구현체의 동작을 정의한다.
• 제공자 등록 API
  제공자가 구현제를 등록할 때 사용한다.
• 서비스 접근 API
  클라이언트가 서비스의 인스턴스를 얻을 때 사용한다. 클라이언트는 서비스 접근 API를 사용할 때 원하는 구현체의 조건을 명시할 수 있다. 조건을 명시하지 않으면 기본 구현체를 반환하거나 지원하는 구현체들을 하나씩 돌아가며 반환한다.
• 서비스 제공자 인터페이스
  서비스 인터페이스의 인스턴스를 생성하는 팩터리 객체를 설명해준다.

JDBC에서는 Connection이 서비스 인터페이스, DriverManager.registerDriver가 제공자 등록 API, DriverManager.getConnection이 서비스 접근 API, Driver가 서비스 제공자 인터페이스 역할이다.

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단점

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

그러나 이 제약은 상속보다 컴포지션을 사용하도록 유도하고 불변 타입으로 만들려면 이 제약을 지켜야 한다는 점에서 오히려 장점으로 받아들일 수 있다.

정적 팩터리 메소드는 프로그래머가 찾기 어렵다.

생성자처럼 API설명에 명확히 드러나지 않으니 정적 팩터리 메소드 방식 클래스를 인스턴스화할 방벙을 알아내야 한다.

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정적 팩터리 메소드 흔한 명명 방식

• from
  매개변수를 하나 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메소드
• of
  여러 매개변수를 받아서 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메소드
• valueOf
from과 of의 더 자세한 버전
• instance, getInstance
  (매개변수를 받는다면) 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하지는 않는다.
• create, newInstance
instance, getInstance와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장한다.
• getType
getInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메소드를 정의할 때 쓴다. Type은 팩터리 메소드가 반환할 객체의 타입이다.
  • ex) FileStore fs = Files.getFileStore(path)
• newType
newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메소드를 정의할 때 쓴다. Type은 팩터리 메소드가 반환할 객체의 타입이다.
  • ex) BufferReader br = Files.newBufferReader(path)
• type
getType과 newType의 간결한 버전