[Effective Java] 아이템1. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

본 포스팅은  이펙티브 자바 3판 을 바탕으로 작성되었습니다. 

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학습목표

 

1. 올바른 객체 생성 방법을 알 수 있다.

2. 정적 팩터리 메서드의 장점을 알 수 있다.

3. 정적 팩터리 메서드의 단점을 알 수 있다. 

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인스턴스를 생성하는 방법에는 public 생성자를 이용하는 방법과 정적 팩터리 메서드를 이용하는 방법이 있습니다. 

 

public 생성자를 이용할 경우  new Ticket(); 을 통해 인스턴스를 얻을 수 있습니다. 

public class Ticket {
	public Ticket() {}
}

 

정적 팩터리 메서드를 이용할 경우  Ticket.getInstance(); 을 이용하여 인스턴스를 얻을 수 있습니다. 

public class Ticket {
   public static Ticket getInstance() {
        return ticket;
    } 
}

 

기본적으로 생성자를 이용하여 인스턴스를 생성하게 되는데, 정적 팩터리 메서드를 이용하여 생성하면 아래와 같은 장점이 있습니다. 

 

👍 장점 1. 이름을 가질 수 있다.

 생성자를 이용하여 인스턴스를 얻어 올 경우에는 반환 될 객체의 특성을 제대로 파악할 수 없습니다. 하지만 정적 팩터리 메서드의 경우, 직접 네이밍을 할 수 있기 때문에 반환 될 객체의 특성을 쉽게 파악할 수 있습니다.

또한, 생성자를 이용하면 같은 매개변수 타입을 가진 생성자는 하나만 만들 수 있다는 문제점이 있습니다. 물론 매개변수의 순서를 다르게 하여 또 다른 생성자를 만들 수도 있지만 그렇게 되면 그런 API를 사용하는 개발자는 각 생성자가 어떤 역할을 하는지 정확히 알기 어렵습니다.  하지만 정적 팩터리 메서드를 이용하여 구현하게 되면, 이름을 통해 각 함수의 역할을 나타낼 수 있으므로 이러한 문제점을 해결할 수 있습니다. 

 

👍 장점 2. 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.

반복되는 요청에 같은 객체를 반환하는 정적 팩터리 방식의 클래스는 언제 어느 인스턴스를 살아 있게 할지를 철저히 통제 할 수 있습니다.

인스턴스를 통제하면 해당 클래스로 만들어질 객체의 수량을 조절 할 수 있습니다.

 - 객체를 1개로 제한: Singleton(싱글턴)

 - 객체를 생성하지 못하고 정적으로만 사용 가능: 인스턴스화 불가

 

인스턴스 통제는 객체가 없다면 만들고, 있다면 그 객체를 공유하는 플라이 웨이트 패턴의 근간이 됩니다.

 

👍 장점 3. 반환 타입의 하위 타입 개체를 반환할 수 있는 능력이 있다. 

반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택할 수 있게 하는 유연성을 제공합니다. (리턴 타입의 상속을 받은 모든 클래스 가능)

즉, 인터페이스로 정적 팩터리 메소드를 구현하면 다형성을 가진 객체를 제공해줄 수 있습니다. 

인터페이스를 정적 팩터리 메서드의 반환 타입으로 사용하는 인터페이스 기반 프레임워크의 핵심 기술입니다. 

 

👍 장점 4. 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.

반환 타입의 하위 타입이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 상관 없습니다.  클라이언트는 클래스들의 존재를 모르며,

기존 버전에서 다음 릴리즈로 넘어갈 때 기존의 타입이 유용하지 못하다면 삭제 후 다른 타입을 반환해줄 수 있습니다.

public class Ticket {
	public static Ticket getTicketByType(String type) { 
    	if (type.equals("vip")) { 
        	return VipTicket.INSTANCE; 
		} 
		
        if (type.equals("general")){ 
        	return GeneralTicket.INSTANCE; 
        } 
        
		new IllegalArgumentException("잘못된 타입입니다!"); 
	} 
}

출처: https://a1010100z.tistory.com/entry/아이템-1-생성자-대신-정적-팩터리-메서드를-고려하라 [오늘의 개발]

 

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

인터페이스나 클래스가 만들어 지는 시점에서 하위 타입의 클래스가 존재 하지 않아도 나중에 만들 클래스가 기존의 인터페이스나 클래스를 상속 받는 상황이라면 언제든지 의존성을 주입 받아서 사용이 가능합니다.  반환값이 인터페이스여도 되며, 정적 팩터리 메서드의 변경 없이 구현체를 바꿔 끼울 수 있습니다. 

import java.util.ArrayList; 
import java.util.List; 

public class TicketStore { 
	/** TicketSeller는 인터페이스이고 구현체가 없음에도 아래와 같은 메서드 작성이 가능하다.**/ 
	public static List<TicketSeller> getSellers(){ 
		return new ArrayList<>(); 
	} 
}

예시 출처: https://a1010100z.tistory.com/entry/아이템-1-생성자-대신-정적-팩터리-메서드를-고려하라 [오늘의 개발]

 

이러한 유연함은 서비스 제공자 프레임워크(Service provider framework)를 만드는 근간이 됩니다.

 

서비스 제공자 프레임워크란?

다양한 서비스 제공자들이 하나의 서비스를 구성하는 시스템으로, 클라이언트가 실제 구현된 서비스를 이용할 수 있도록 하는데, 클라이언트는 세부적인 구현 내용을 몰라도 서비스를 이용할 수 있습니다. JDBC는 mysql, oracle 등의 서비스 제공자들이 JDBC라는 하나의 서비스를 구성합니다. 

 

서비스 제공자 프레임워크의 구성

1. 구현체의 동작을 정의하는 서비스 인터페이스  (필수)

2. 제공자가 구현체를 등록할 때 사용하는 제공자 등록 API  (필수)

3. 클라이언트가 서비스의 인스턴스를 얻을 때 사용하는 서비스 접근 API (필수)

이 서비스 접근 API가 바로 서비스 제공자 프레임워크의 근간이라고 한 유연한 정적 팩터리의 실체입니다. 

4. 서비스 인터페이스의 인스턴스를 생성하는 팩터리 객체를 설명해주는 서비스 제공자 인터페이스 (선택)

 

JDBC 예시

더 자세한 설명은 이 링크를 참고해주세요. 

JDBC(Java Database Connectivity)의 경우 서비스 제공자 프레임워크에서의 제공자는 서비스 구현체입니다. 이 구현체들을 클라이언트에 제공하는 역할을 프레임워크가 통제하여, 클라이언트를 구현체로부터 분리해줍니다.

 

서비스 인터페이스 : Connection

제공자 등록 API : DriverManager.registerDrive()

서비스 접근 API : DriverManager.getConnection()

서비스 제공자 인터페이스 : Driver

 

이를 활용하여 JDBC라는 서비스의 규칙을 지킨(Connection 인터페이스를 구현한 DB회사의 라이브러리 등) 여러 DB를 사용 가능 하게된다.

 

그렇다면 정적 팩터리 메서드의 단점은 무엇일까요?

 

👎 단점 1. 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하기 때문에 정적 팩터리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다.

그러나 이 제약은 상속보다 컴포지션을 사용하도록 유도하고, 불변 타입으로 만들려면 이 제약을 지켜야 한다는 점에서 오히려 장점으로 받아들일 수도 있습니다.

 

👎 단점 2. 정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다.

생성자처럼 API 설명에 명확히 드러나지 않기 때문에 사용자는 API 문서를 잘 써놓고 메서드 이름도 널리 알려진 규약을 따라 짓는 식으로 문제를 완화해주어야 합니다. 

 

* 정적 팩토리에서 흔히 사용하는 명명 방식.

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

 

✔ 핵심 정리

정적 팩토리 메소드와 public 생성자는 각자의 쓰임새가 있으니 상대적인 장단점을 이해하고 사용하는 것이 좋습니다.
그렇다고 하더라도 정적 팩토리를 사용하는 게 유리한 경우가 더 많으므로 무작정 pulbic 생성자를 제공하던 습관이 있다면 고치도록 합니다.

 

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3. 반환 타입의 하위 타입 개체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

Q. 10페이지 1번째 줄

구현 클래스를 공개하지 않고도 객체를 반환할 수 있다는 말이 무슨 뜻인지? 

 

Q. 10페이지 7번째 줄

동반클래스를 만들어 그 안에 정의한다는 것, Collection에서 정적 팩터리 메서드를 통해 얻는다는 것이 무슨 의미인지?

 

Q. 인터페이스나 클래스가 만들어 지는 시점에서 하위 타입의 클래스가 존재 하지 않아도 나중에 만들 클래스가 기존의 인터페이스나 클래스를 상속 받는 상황이라면 언제든지 의존성을 주입 받아서 사용이 가능합니다. 반환값이 인터페이스여도 되며, 정적 팩터리 메서드의 변경 없이 구현체를 바꿔 끼울 수 있습니다.

 

이 뜻을 완벽히 이해하지 못했다.