[effective JAVA] 아이템1: 생성자 대신 정적 팩토리 메소드를 고려하라

객체를 만들어야 할때와 만들지 말아야 할 때를 구분하자.
올바른 객체 생성 방법과 불필요한 생성을 피하자.
객체가 제때 파괴됨을 보장하고, 파괴 전 수행해야 할 정리 작업을 관리하자.

아이템1: 생성자 대신 정적 팩토리 메소드를 고려하라

특정 클래스의 인스턴스를 얻는 방법 중 가장 먼저 떠오르는 건 public 생성자을 이용한 방법일 것입니다. 하지만, 모든 개발자들은 정적 팩토리 메소드(static factory method)를 통해 인스턴스를 얻는 방법 역시 알고 있어야 합니다.

정적 팩토리 메소드를 통해 인스턴스를 제공하는 방식에는 장단점이 존재합니다.

정적 팩토리 메소드 장점

1. 이름을 가질 수 있다.

정적 팩토리 메소드는 이름만 잘 지으면 반환될 객체의 특성을 쉽게 묘사가 가능합니다.

BigInteger의 정적 팩토리 메소드

• 특정 자리수를 가지는 소수를 얻고자 할 때, BigInteger는 위와 같은 probablePrime()이라는 정적 팩토리 메소드를 제공합니다.
• 만약, BigInteger.probablePrime(5, new Random());이 아닌, BigInteger(5, new Random())과 같이 생성자를 통해 인스턴스를 얻는다면 저 생성자 내부에서 어떤 일을 할 지 감이 오지 않을 수 있습니다.

한 클래스에 시그니처가 같은 생성자가 여러 개 필요하다면, 생성자를 정적 펙토리 메소드로 바꾸고 각각의 차이가 잘 드러나도록 이름 짓는것이 좋습니다.

2. 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.

정적 팩토리 메소드를 사용하게 되면, 아래와 같이, 생성된 인스턴스를 캐싱하여 재활용하는 식으로 불필요한 객체 생성을 피할 수 있습니다.

Boolean의 정적 팩토리 메소드

• Boolean은 static final로 TRUE, FALSE 객체를 생성해두고, 해당 객체를 정적 팩토리 메소드의 반환값으로 전달하여 새로운 인스턴스를 생성하지 않고 캐싱할 수 있게 하였습니다.

생성 비용이 큰 객체가 자주 요청되는 상황이라면, 성능을 상당히 끌어올릴 수 있습니다.

이렇게 인스턴스를 통제하는 이유는?

• 클래스를 싱글턴(singleton)으로 만들 수 있음
• 인스턴스화 불가(noninstantiable)로 만들 수 있음
• 불변 값 클래스에서 동치인 인스턴스를 단 하나로 보장할 수 있음

3. 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택할 수 있게 하는 엄청난 유연성

API를 만들 때 이 유연성을 응용하면 구현 클래스를 공개하지 않고도 그 객체를 반환할 수 있어 API를 작게 유지할 수 있습니다. 이는 인터페이스를 정적 팩토리 메소드의 반환 타입을 사용하는 인터페이스 기반 프레임워크를 만드는 핵심 기술입니다.

public interface Person {

    void printInfo();

    static Person createWoman(String name) {
        return new Woman(name);
    }
}

class Woman implements Person {

    String name;

    Woman(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public printInfo() {
        System.out.println(name);
    }
}

• 예를 들어, Parent 클래스를 상속 받은 Child 클래스의 접근 제어자를 default로 설정해두면 외부에서는 접근이 불가합니다.

public class Outside {
    public void test() {
        Person parson = Person.createWoman("earth");

        // Person parson = new Woman("earth"); 생성 불가
    }
}

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

원소의 개수에 따라 EnumSet을 구현한 서로 다른 클래스의 인스턴스 반환

• 원소가 64개 이하이면 RegularEnumSet을 반환하고, 이를 넘어서면 JumboEnumSet 인스턴스를 반환하는 정적 팩토리 메소드입니다.
  • EnumSet을 반환받고자 할 때에 반환 받은 인스턴스가 EnumSet의 하위 클래스이기만 하면 됩니다.

5. 정적 팩토리 메소드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

• 이러한 유연함은 서비스 제공자 프레임워크(service provider framework)를 만드는 근간이 됩니다.
  • 대표적인 서비스 제공자 프레임워크: JDBC(Java Database Connectivity)
  • 서비스 제공자 프레임워크에서의 제공자(provider)는 서비스의 구현체입니다. 이 구혀체들을 클라이언트에 제공하는 역할을 프레임워크가 통제하여 클라이언트를 구현체로부터 분리해줍니다.

정적 팩토리 메소드 단점

1. 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하기 때문에 정적 팩토리 메소드만 제공하면 하위 클래스 생성할 수 없다.

• 어찌보면 이 제약은 상속보다 컴포지션을 사용하도록 유도하고 불변 타입으로 만들려면 이 제약을 지켜야 한다는 점에서 오히려 장점으로 보일 수 있다.

2. 정적 팩토리 메소드는 프로그래머가 찾기 어렵다.

생성자처럼 API 설명에 명확히 드러나지 않아 사용자는 정적 팩토리 메소드 방식 클래스의 인스턴스화 방법을 알아내야 합니다.

정적 팩토리 메소드에서 자주 사용되는 명명 방식

• from: 매개변수를 하나 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메소드
  • 예) Date d = Date.from(instant);
• of: 여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메소드
  • 예) Set<Rank> faceCards = EnumSet.of(JACK, QUEEN, KING);
• valueOf: from과 of의 더 자세한 버전
  • 예) BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Integer.MAX\_VALUE);
• instance 혹은 getInstance: (매개변수를 받는다면) 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하지 않음
  • 예) StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options);
• create 혹은 newInstance: instance 혹은 getInstance와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장
  • 예) Object newArray = Array.newInstance(classObject, arrayLen);
• getType: getInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩토리 메소드를 정의할 때 사용
  • type이란, 팩토리 메소드가 반환할 객체의 타입을 의미함
  • 예) FileStore fs = Files.getFileStore(path);
• newType: newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩토리 메소드를 정의할 때 사용
  • 예) BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path);
• type: getType과 newType의 간결한 버전
  • 예) List<Complaint> litany = Collections.list(legacyLitany);

정적 팩토리 메소드와 public 생성자는 각각의 쓰임새가 있으니 상대적인 장단점을 이해하고 사용해야 합니다.
→ 정적 팩토리 사용 시 유리한 경우가 더 많으므로 무작정 public 생성자를 제공하던 습관이 있다면 고치자.

참고자료

• 이펙티브 자바 3