[이펙티브 자바] Item1. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라.

2장. 객체 생성과 파괴

아이템1. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라. 

 

기본적으로 클라이언트가 클래스의 인스턴스를 얻는 방법 중 흔히 사용하는 방법은 public 생성자이다. 

다른 방법 중 꼭 알아둬야 하는 방법은 정적 펙터리 메서드를 사용하는 방법이다. 

 

클래스는 생성자와 별도로 정적 팩터리 메서드(static factory method)를 제공할 수 있다. 

(클래스의 인스턴스를 반환하는 단순한 정적 메서드)

 

-> Boolean의 valueof() 메서드에서 볼 수 있듯이 기본 타입인 boolean b 값을 받아 

Boolean 객체 참조로 변환해준다. 

 

 

❗️ 주의 

정적 팩터리 메서드는 디자인 패턴의 팩터리 메서드와는 다른 것으로 헷갈리면 안된다. 

 

 

클래스는 클라이언트에게 public 생정자 대신 또는 함께 정적 팩터리 메서드를 제공할 수 있는데 

정적 팩터리 메서드 방식에는 장점과 단점이 존재한다. 

 

- 정적 팩터리 메서드 장점

1️⃣ 이름을 가질 수 있다. 

Order라는 클래스가 있다고 할 때, 생성자에 boolean, Product 타입을 매개변수로 받고 있다. 

첫번째 생성자는 boolean 의 변수명이 prime 이고 두번째 생성자는 urgent 라고 해도 생성자는 타입비교까지만 하기 때문에 두개의 생성자를 만들 수 없어서 에러가 나타나고 있다. 

(하나의 signature로는 생성자는 하나만 만들 수 있다.)

 

만약 두번째 생성자의 타입 순서를 바꾼다면 에러는 없어질 수 있기는 하지만 메서드명이 같기 때문에 클라이언트가 이를 사용할 때 

정확히 어떤 것을 사용해야할지 헷갈릴 수 있어 클래스 설명 문서를 확인하지 않고서는 의미를 알지 못할 것이다. 

 

생성자에 넘기는 매개변수와 생성자 자체만으로는 반환될 객체의 특성을 제대로 설명하지 못한다. 

반면에 정적 팩터리 메서드는 이름만 잘 지으면 반환될 객체의 특성을 쉽게 묘사할 수 있다. 

 

 

🐥

이름을 가질 수 있는 정적 팩터리 메서드는 한 클래스에 시그니처가 같은 생성자가 여러 개 필요할 것 같으면,

생성자를 정적 팩터리 메서드로 바꾸고 각각의 차이를 잘 드러내는 이름을 지어주는 것을 고려해보자. 

 

 

2️⃣ 호출될 때 마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다. 

생성자를 통해 호출하면 호출할 때 마다 새로운 인스턴스를 호출한다. 

대신 정적 팩터리 메서드 방법을 사용해 인스턴스를 미리 만들어 놓거나, 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용하는 식으로 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다!!

 

이런식으로 기본 생성자를 public 이 아닌 private로 선언해서 클래스 밖에서 Settings() 생성자를 호출할 수 없게 하고, 클래스 안에서만 호출할 수 있도록 만들어준다. 

 

그리고 getInstnace()라는 메서드 이름으로 인스턴스를 새로 만들어 두고, 더 이상 새로운 인스턴스를 호출할 수 없도록 해서 불필요한 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 되게 할 수 있다. 

 

-> 같은 인스턴스를 이제 호출하는 것을 확인할 수 있다. 

 

대표적인 예로 Boolean.valueof(boolean) 메서드는 객체를 아예 생성하지 않는다. 

따라서 생성 비용이 큰 객체가 자주 요청되는 상황이라면 성능을 상당히 끌어올려 줄 수 있다. 

플라이웨이트 패턴 flyWeight pattern도 비슷한 기법이라고 할 수 있다. 

 

 

반복되는 요청에 같은 객체를 반환하는 식으로 정적 팩터리 방식의 클래스는 언제 어느 인스턴스를 살아 있게 할지를 철저히 통제할 수 있다. 

-> 이런 클래스를 인스턴스 통제 클래스라고 한다. 

 

❓ 인스턴스를 통제하는 이유 

인스턴스를 통제하면 클래스를 싱글톤으로 만들수도 있고, 인스턴스화 불가로 만들수도 있다. 

또한 불변 값 클래스에서 동치인 인스턴스가 단 하나뿐임을 보장할 수 있다. (a == b인 경우에만 a.equls(b) 성립) 

인스턴스 통제는 flyWeight pattern의 근간이 되며, 열거타입은 인스턴스가 하나만 만들어짐을 보장한다. 

 

 

3️⃣ 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다. 

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

정적 팩토리 메서드는 이런식으로 인터페이스를 사용해서 반환 타입을 하위 타입 객체로 반환할 수 있다. 

-> 반환할 객체의  클래스를 자유롭게 선택할 수 있게 하는 유연성 제공 

 

반환 타입의 하위 타입이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 상관없이 입력 매개변수에 따라 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다. 

 

API를 만들 때 이러한 유연성을 응용하면 구현 클래스를 공개하지 않고도 그 객체를 반환할 수 있어 API를 작게 유지할 수 있다. 

 

 

자바 8 이전에는 인터페이스에 정적 메서드를 선언할 수 없었는데 자바 8부터는 인터페이스가 정적 메서드를 가질 수 없다는 제한이 풀렸기 때문에 인스턴스화 불가 동반 클래스를 둘 이유가 별로 없어졌다. 

(자바8 이전에는 인트페이스에 정적 메서드를 선언할 수 없으니까 이름이 Type인 인터페이스를 반환하는 정적 메서드가 필요하면, Types라는 인스턴스화 불가인 동반 클래스를 만들ㅇ 그 안에 정의하는 것이 관례였다.) 

- > 이제 pubic 정적 멤버들 상당수를 그냥 인터페이스 자체에 두면 되는 것이다!

 

 

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

이 다섯번째 장점이 읽으면서 가장 이해가 안됐던 부분이었던것 같다.. 

역시 강의를 들으면서 하니까 훨씬 이해가 많이 됐던 부분이다. 

 

이렇게 인터페이스만 만들고 구현 클래스를 만들지 않고, 

 

사용할 때 ServiceLoader라는 서비스 제공자를 활용해서 hello() 메서드를 호출할 수 있다. 

물론 다른 프로젝트에서든 HelloService를 구현한 클래스가 있어야 한다. 

(귀찮아서 이 과정은 패스)

 

이렇게 하는 방법의 가장 큰 장점은 구현체에 의존하지 않는다는 점이다!

개발자는 구현체가 어떤것이 올지 모르더라도 인터페이스 기반으로 구현하면 되기 때문에 굉장한 유연함을 준다. 

-> 이러한 유연함은 서비스 제공자 프레임워크를 만드는 근간이 된다. 

ex) JDBC (근데 JDBC는 자바 6전에 등장한 개념이라 ServiceLoader를 사용하지 않는다.)

 

 

- 정적 팩터리 메서드 단점

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

클래스에서 정적 팩터리 메서드를 제공하고, 생성자를 private로 막아놨다면 상속을 하기 위해서는 public 또는 protected 생성자가 필요하기 때문에 상속을 할 수 없다. 

-> 컬렉션 프레임 워크의 유틸리티 구현 클래스들도 상속할 수 없다는 얘기다. 

 

Settings를 상속하는 방법보다는 컴포지션을 사용하면 오히려 단점이 아닌 장점으로 받아들일 수도 있다. 

 

 

2️⃣ 정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다. 

정적 팩터리 메서드는 생성자처럼 API 설명이나 자바 doc에서 설명이 명확하게 드러나지 않으니 사용자는 정적 팩터리 메서드 방식 클래스를 인스턴스화 하는 방법을 알기 어렵다. 

따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 메서드 이름을 널리 알려진 규약을 따라 짓는 식으로 문제를 완화해줘야 한다!

어떤 메서드 이름인지 알아내기 어려우니까 알려진 이름 getInstance, newInstance 이런식으로 해서 유추할 수 있도록 해야한다. 

 

from : 매개변수를 하나 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메서드 

Date d = Date.from(instant);

 

of : 여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메서듣 

Set<Rank> prime = Enumset.of(JACK, QUEEN, KING);

 

valueOf() :  from 과 of 의 좀 더 자세한 버전 

BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE);

 

instance 혹은 getInstance : (매개변수를 받는다면) 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스 임을 보장하지는 않는다. 

StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options);

 

create 혹은 newInstance : instance 혹은 getInstance와 가으나 맵먼 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장한다. 

Object newArray = Array.newInstance(cassObject, arrayLen); 

 

getType : getInstance 와 같으나, 생성할 클래스가  아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다. 

FileStore fs = Files.getFileStore(path);

 

newType: newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다.

BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path); 

 

type : getType과 newType 의 간결한 버전 

 List<Complaint> litany = Collections.list(legacyLitany); 

 

 

⭐️ 정리

정적 팩터리 메서드와 pulic 생성자는 각자의 쓰임새가 있기 때문에 상대적인 장단점을 이해하고 사용하는 것이 좋다. 
라고 하지만 정적 팩터리를 사용하는 것이 더 유리한 경우가 많기 때문에 앞으로 public 생성자를 무작정 제공하던 습관이 있다면 고치는 것이 좋겠다~~