Item 15. 클래스와 멤버의 접근 권한을 최소화하라
잘 설계된 컴포넌트는 모든 내부 구현을 완전히 숨겨, 구현과 API를 깔끔히 분리함. 오직 API를 통해서만 다른 컴포넌트와 소통하며 서로의 내부 동작 방식에는 전혀 개의치 않음. 이를 정보 은닉, 혹은 캡슐화라고 함.
정보 은닉의 장점.
- 여러 컴포넌트를 병렬로 개발할 수 있으므로 시스템 개발 속도를 높힘.
- 각 컴포넌트를 더 빨리 파악하여 디버깅할 수 있고, 다른 컴포넌트로 교체한느 부담이 적기 때문에, 시스템 관리 비용을 낮춤.
- 성능 최적화에 도음을 줌. 완성된 시스템을 프로파일링해 최적화할 컴포넌트를 정한 다음(Item 67), 다른 컴포넌트에 영향을 주지 않고 해당 컴포넌트만 최적화할 수 있기 때문.
- 외부에 거의 의존하지 않고 독자적으로 동작할 수 있는 컴포넌트를 만드므로 소프트웨어 재사용성을 높힘.
- 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있으므로, 큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춰줌.
자바의 정보 은닉
자바의 접근 제어 메커니즘은 클래스, 인터페이스, 멤버의 접근성(접근 허용 범위)을 명시함. 각 요소의 접근성은 그 요소가 선언된 위치와 접근 제한자(private, protected, public)로 정해짐.
모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 한 좁혀야 한다. 소프트웨어가 올바로 동작하는 한 항상 가장 낮은 접근 수준을 부여해야 한다는 뜻.
톱레벨 클래스와 인터페이스에 부여할 수 있는 접근 수준은 package-private과 public 두 가지.
톱레벨 클래스나 인터페이스를 public으로 선언하면 공개 API가 되며(하위 호환 필요), package-private으로 선언하면 해당 패키지 안에서만 이용할 수 있다.
패키지 외부에서 쓸 이유가 없다면 package-private으로 선언하자(내부 구현, 언제든지 수정 가능).
한 클래스에서만 사용하는 package-private 톱레벨 클래스나 인터페이스는 이를 사용하는 클래스 안에 private static으로 중첩시키자(Item 24). private static으로 중첩시키면 바깥 클래스 하나에서만 접근할 수 있다.
멤버(필드, 메서드, 중첩 클래스, 중첩 인터페이스)에 부여할 수 있는 접근 수준은 네 가지.
- private: 멤버를 선언한 톱 레벨 클래스에서만 접근 가능.
- package-private: 멤버가 소속된 패키지 안의 모든 클래스에서 접근할 수 있음. 접근 제한자를 명시하지 않았을 때 적용되는 패키지 접근 수준(단, 인터페이스의 멤버는 기본적으로 public이 적용).
- protected: package-private의 접근 범위를 포함하며, 이 멤버를 선언한 클래스의 하위 클래스에서도 접근할 수 있음.
- public: 모든 곳에서 접근할 수 있음.
클래스의 공개 API를 세심히 설계한 후, 그 외의 모든 멤버는 private으로 만들자. 그리고 오직 같은 패키지의 다른 클래스가 접근해야 하는 멤버에 한하여 package-private으로 풀어주자. private과 package-private 멤버는 모두 해당 클래스의 구현에 해당하므로 보통은 공개 API에 영향을 주지 않는다. 단 Serializable을 구현한 클래스에서는 그 필드들도 의도치 않게 공개 API가 될 수 있다.(Item 86, Item 87)
public 클래스의 protected 멤버는 공개 API이므로 영원히 지원되어야 한다. 또한 내부 동작 방식을 API 문서에 적어 사용자에게 공개해야 할 수도 있다(Item 19).
상위 클래스의 메서드를 재정의할 때는 그 접근 수준을 상위 클래스에서보다 좁게 설정할 수 없다. 이 제약은 상위 클래스의 인스턴스는 하위 클래스의 인스턴스로 대체할 수 있어야 한다는 규칙(리스코프 치환 원칙, Item10)을 지키기 위해 필요하다.
테스트만을 위해 클래스, 인터페이스, 멤버를 공개 API로 만들어서는 안 된다. 대신 테스트 코드를 테스트 대상과 같은 패키지에 두면 package-private 요소에 접근할 수 있다.
public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니어야 한다(Item16). 필드가 가변 객체를 참조하거나, final이 아닌 인스턴스 필드를 public으로 선언하면 그 필드에 담을 수 있는 값을 제한할 힘을 잃게 된다. 필드가 수정될 때 (락 획득 같은) 다른 작업을 할 수 없게 되므로 public 가변 필드를 갖는 클래스는 일반적으로 스레드 안전하지 않다. 내부 구현을 바꾸고 싶어도 public 필드를 없애는 방식으로 리팩터링할 수도 없게 된다.
추상 개념을 완성하는 데 꼭 필요한 구성요소로써의 상수라면 public static final 필드로 공개해도 좋다. 관례상 이런 상수의 이름은 대문자 알파벳으로 쓰며, 각 단어 사이에 밑줄(_)을 넣는다(Item68.
이런 필드는 반드시 기본 타입 값이나 불변 객체를 참조해야 한다(Item 17).
길이가 0이 아닌 배열은 모두 변경가능하니 주의하자. 따라서 클래스에서 public static final 배열 필드를 두거나 이 필드를 반환하는 접근자 메서드를 제공해서는 안 된다. 이런 필드나 접근자를 제공한다면 클라이언트에서 그 배열의 내용을 수정할 수 있게 된다.
// 보안 허점이 숨어 있다.
public static final Thing[] VALUES = { ... };이에 대한 해결책은 두 가지다. 첫 번째 방법은 앞 코드의 public 배열을 private으로 만들고 public 불변 리스트를 추가하는 것.
private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { ... };
public static final List<Thing> VALUES =
Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PRIVATE_VALUES));두 번째는 배열을 private으로 만들고 그 복사본을 반환하는 public 메서드를 추가하는 방법(방어적 복사).
private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { ... };
public static final Thing[] values() {
return PRIVATE_VALUES.clone();
}자바 9의 모듈 시스템
패키지가 클래스들의 묶음이듯, 모듈은 패키지들의 묶음. 모듈은 자신이 속하는 패키지 중 공개(export)할 것들을 (관례상 module-info.java 파일에) 선언함.
모듈 시스템을 활용하면 클래스를 외부에 공개하지 않으면서도 같은 모듈을 이루는 패키지 사이에서는 자유롭게 공유할 수 있음.
핵심 정리
프로그램 요소의 접근성은 가능한 한 최소한으로 하라. 꼭 필요한 것만 골라 최소한의 public API를 설계하자. 그 외에는 클래스, 인터페이스, 멤버가 의도치 않게 API로 공개되는 일이 없도록 해야 한다. public 클래스는 상수용 public static 필드 외에는 어떠한 public 필드도 가져서는 안 된다. public static final 필드가 참조하는 객체가 불변인지 확인하라.
출처
