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이펙티브 자바 Item 1 - 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라
생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라 ⚙
클라이언트가 클래스의 인스턴스를 얻는 수단?
- Public 생성자
- 정적 팩터리 메서드(static final method)
정적 팩터리 메스드의 예시 (Boolean)
public static Boolean valueOf(boolean b) { return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE; }
정적 팩터리 메서드의 장점
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이름을 가질 수 있다.
- 이름만 잘 지으면 반환될 객체의 특성을 쉽게 묘사할 수 있다.
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한 클래스에 시그니처가 같은 생성자가 여러 개 있어도 문제 없이 표현 가능하다.
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예시
public class Card { private String type; private String denomination; private Card() { } // J 다이아몬드 트럼프 카드를 생성하는 정적 팩터리 메서드 public static Card createDiamondJack() { return new Card("Diamond", "Jack") } // 7 클로버 트럼프 카드를 생성하는 정적 팩터리 메서드 public static Card createClubSeven() { return new Card("Club", "Seven") } }
- 위의 예시를 보면 Card.createDiamondJack(); 이라는 정적 팩터리 메서드를 사용하면 누구나 쉽게 “J 다이아몬드” 라는 카드가 생성될 것이라는 것을 유추할 수 있다.
- 또한 createDiamondJack() 과 createClubSeven 은 둘다 파라미터 없이 사용할 수 있는 메서드(메서드 시그니처가 같음)지만 정적 팩터리 메서드를 통해서 문제 없이 생성할 수 있다.
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호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다.
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이 덕분에 불변 클래스(immutable class; Item17)는 인스턴스를 미리 만들어 놓거나 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용하는 식으로 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.
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예시
public class LottoNumber { private static final List<LottoNumber> CACHE = new ArrayList<>(); // 사전에 CACHE 에 로또 번호인 1 ~ 45를 저장해둔다. static { for (int i = 1; i <= 45; i++) { CACHE.add(new LottoNumber(i)); } } private final int number; // private 생성자로 외부에서 생성자를 사용하여 임의의 번호를 생성하는 것을 막는다. private LottoNumber(final int number) { this.number = number; } // 캐싱해둔 로또 번호를 반환하거나 올바르지 않은 숫자를 입력 받으면 예외를 발생시킨다. public static LottoNumber valueOf(final int number) { try { return CACHE.get(number - 1); } catch (IndexOutOfBoundsException e) { throw new IllegalArgumentException("올바른 로또 번호가 아닙니다."); } } }
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반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.
- 반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택할 수 있게 하는 ‘엄청난 유연성’을 선물한다.
- 이 유연성을 응용하면 구현 클래스를 공개하지 않고도 그 객체를 반환할 수 있어 API 를 작게 유지할 수 있다.
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인터페이스 기반 프레임워크(Item20)를 만드는 핵심 기술이기도 하다.
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예시
public class Person { private final String name; private final int age; protected Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } // 정적 팩터리 메서드를 통해 하위 타입 객체를 반환한다. public static Person createStudent(String name, int age, String schoolName) { return Student.of(name, age, schoolName); } } // Person 을 상속 받는 Student 클래스 public class Student extends Person { private final String schoolName; private Student(String name, int age, String schoolName) { super(name, age); this.schoolName = schoolName; } public static Student of(String name, int age, String schoolName) { return new Student(name, age, schoolName); } }
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매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.
- 반환 타입의 하위 타입이기만 하면 어떤 클새의 객체를 반환하든 상관없다.
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다음 릴리스에서는 또 다른 클래스의 객체를 반환해도 된다.
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예시
public class Job { private final int power; private final int intelligence; protected Job(int power, int intelligence) { this.power = power; this.intelligence = intelligence; } public static Job getInstance(int power, int intelligence) { // 힘이 10이 넘어가면 Warrior 을 반환한다. if (power > 10) { return Warrior.of(power, intelligence); } // 지능이 10이 넘어가면 Magician 을 반환한다. if (intelligence > 10) { return Magician.of(power, intelligence); } // 위의 조건을 만족하지 못할 때는 Novice 를 반환한다. return Novice.of(power, intelligence); } } // 아래에는 Job 을 상속받는 하위 클래스들의 예시이다. public class Warrior extends Job { private Warrior(int power, int intelligence) { super(power, intelligence); } public static Warrior of(int power, int intelligence) { return new Warrior(power, intelligence); } } public class Magician extends Job { private Magician(int power, int intelligence) { super(power, intelligence); } public static Magician of(int power, int intelligence) { return new Magician(power, intelligence); } } public class Novice extends Job { private Novice(int power, int intelligence) { super(power, intelligence); } public static Novice of(int power, int intelligence) { return new Novice(power, intelligence); } }
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정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.
- 이런 유연함은 서비스 제공자 프레임워크(service provider framework)를 만드는 근간이 된다.
- 대표적인 서비스 제공자 프레임워크로는 JDBC(Java Database Connectivity)가 있다.
- 서비스 제공자 프레임워크에서의 제공자는 서비스의 구현체다.
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이 구현체들은 클라이언트에 제공하는 역할을 프레임워크가 통제하여, 클라이언트를 구현체로부터 분리해준다.
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예시
public class Move { // MoveStrategy 가 아직 구현되지 않았지만 반환이 된다. public static List<MoveStrategy> instance() { return new ArrayList<>(); } } public interface MoveStrategy { // 아직 구현되지 않았다. } // 구현 클래스를 생성한다. public class Walk implements MoveStrategy { public void move() { System.out.println("걸어서 움직인다."); } } // 구현 클래스를 생성한다. public class Run implements MoveStrategy { public void move() { System.out.println("달려서 움직인다."); } } public class Main { public static void main(String[] args) { List<MoveStrategy> moveImpls = Move.instance(); // 생성한 구현 클래스를 List 에 추가한다. moveImpls.add(new Walk()); moveImpls.add(new Run()); } }
- 이런 유연함은 서비스 제공자 프레임워크(service provider framework)를 만드는 근간이 된다.
정적 팩터리 메서드의 단점
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상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하니 정적 팩터리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다.
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정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다.
- 생성자처럼 API 설명에 명확히 드러나지 않는다.
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언젠가 자바독이 알아서 처리해주기 전까지 API 문서를 잘 써놓고 메서드 이름도 널리 알려진 규약을 따라 짓는 식으로 문제를 완화해줘야 한다.
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예시 (정적 팩토리 메서드에 흔히 사용하는 명명 방식들)
// from: 매개변수 하나를 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메서드 Person person = Person.form("사람이름"); // of: 여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메서드 Student student = Student.of("학생이름", "학교이름"); // valueOf: from 과 of 의 더 자세한 버전 BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE); // instance 혹은 getInstance: (매개변수를 받는다면) 매개변수로 명시한 인스터스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하지는 않는다. Job warrior = Job.getInstance(15, 5); // create 혹은 newInstance: instance 혹은 getInstance와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장한다. Object newArray = Array.newInstance(classObject, arrayLen); // getType: getInstance 와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다. "Type"은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입이다. FileStore fileStore = Files.getFileStore(path); // newType: newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다. "Type"은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입이다. BufferedReader bufferedReader = Files.newBufferedReader(path); // type: getType과 newType의 간결한 버전 List<Complaint> litany = Collections.list(legacyLitany);
핵심 정리
정적 팩터리 메서드와 public 생성자는 각자의 쓰임새가 있으니 상대적인 장단점을 이해하고 사용하는 것이 좋다. 그렇다고 하더라도 정적 팩터리를 사용하는게 유리한 경우가 더 많으므로 무작정 public 생성자를 제공하던 습관이 있다면 고치자.