이펙티브 자바 3편의 2장 아이템 1 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라를 정리한 글이다.
정적 팩터리 메소드란?
new를 통한 객체 생성 방법 대신 클래스에 static 정적 메소드(=클래스 메소드) 를 정의하여,
객체 생성이 가능하도록 하는 기법으로 객체 생성을 캡슐화 한 디자인 패턴이다.
// public 생성자를 이용한 객체 생성
Car car = new Car("dog");
// 정적 팩토리 메서드를 이용한 객체 생성
// Integer Wrapper 객체를 반환
Integer i = Integer.valueOf(10);
// 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 정의된 정적 팩토리 메소드
BufferReader br = Files.newBufferedReader(path)
위의 코드를 보면서 확인 할 수 있는 부분은 생성하고자 하는 객체 클래스가 아니여도, 다른 클래스에 해당 객체가 정의 되어 있다면 정적 팩터리 메소드로도 사용이 가능하다.
이러한 정적 팩터리 메소드는 항상 좋은 것이 아닌 장단점이 존재하기때문에 상황에 맞게 적절하게 사용해야 된다.
장점 1. 이름을 가질 수 있다.
new 연산자를 이용한 생성자는 매개 변수 인자값이 의미하는 바를 파악하기가 어렵다.
또한 클래스에 여러 생성자가 필요할 때, 동일 시그니처로 생성할 수 없다
이러한 상황에서 정적 팩토리 메서드를 이용해 객체를 생성하는 이름이 있는 메소드명을 사용한다면 반환되는 객체의 특성을 쉽게 파악 할 수 있다.
이를 코드로 구현하면 아래와 같다.
class Book {
private String title;
private Book(String title) {
this.title = title;
}
static Book createByTitle(String title) {
return new Book(title);
}
}
위의 코드에서 private로 new 생성자를 이용하여 생성 할 수 없게 제한 후, 정적 팩터리 메소드를 이용하여 private 생성자를 호출 하여 Book 객체를 반환 하고 있다.
해당 정적팩터리 메서드를 이용하여 매개변수 인자값이 제목으로 사용된다는 점을 파악 할 수 있다.
장점 2. 호출 될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않도록 설계 할 수 있다.
정적 팩터리 메소드를 사용하면, 객체를 생성할때 새로운 인스턴스를 생성 하지 않고 이미 생성된 객체를 재활용하여 메모리와 자원을 절약 할 수 있다.
이는 인스턴스의 수를 통제 할 수 있다는 뜻이다.
즉, 언제 어느 인스턴스를 살아있게 할지 통제가 가능하다.
이와 같이 인스턴스의 생성에 관하여, 생성되는 인스턴스의 수를 통제 할 수 있는 클래스를 인스턴스 통제 클래스라고 한다. 인스턴스 통제를 하면, 클래스를 싱글턴 혹은 인스턴스화 불가 클래스로 만들 수 있다.
불변 클래스의 인스턴스를 미리 만들어 놓거나, static 으로 클래스 객체를 미리 생성해놓는다면 인스턴스 객체를 캐싱하여 재활용하는 형식으로 불필요한 객체 생성을 막을 수 있다.
아래는 정적 팩터리 메소드를 이용해 싱글톤을 구현한 코드이다.
public class Singleton {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
private Singleton() {
// private 생성자
}
public static Singleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}위의 코드에서 static으로 클래스 객체를 미리 생성 후, getInstance라는 정적 팩터리 메소드를 이용하여 기존 객체를 캐싱하여 재활용 하는 형식으로 사용하고 있다.
장점 3. 반환 타입의 하위 객체를 반환 할 수 있다.
new 연산자를 이용하여 생성자를 호출하면 생성되는 객체의 클래스는 하나로 고정된다.
하지만 정적 팩터리 메소드를 사용한다면, 반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택 할 수 있다.
1. 하위 클래스 인스턴스를 직접 생성하지 않고도 상속 받은 부모 클래스에서 생성 할 수 있으며,
이를 통해 다형성(polymorphism, 같은 타입이지만 서로 다른 구현체)을 지원할 수 있다.
abstract class Shape {
abstract void draw();
public static Shape create(String shapeType) { //정적 팩터리 메소드
if ("circle".equalsIgnoreCase(shapeType)) {
return new Circle(); //하위 객체 반환
} else if ("square".equalsIgnoreCase(shapeType)) {
return new Square(); //하위 객체 반환
} else {
throw new IllegalArgumentException("Invalid shape type: " + shapeType);
}
}
}
class Circle extends Shape { //상속
void draw() {
System.out.println("Drawing a circle.");
}
}
class Square extends Shape {
void draw() {
System.out.println("Drawing a square.");
}
}
위의 코드에서 Circle과 Square는 Shape을 상속받아 하위 클래스이므로,
Shape의 동적 팩터리 메서드 create를 호출 해 객체를 반환 할때, 하위 클래스를 생성하지 않고도 하위 객체 인스턴스를 반환하고 있다.
하지만 상속을 이용 해 구현하면, 단일 상속 제한때문에 다른 클래스를 상속 받을 수 없게 된다.
만약 하위클래스로 추가하고자 할때, 이미 다른 클래스의 상속을 받은 경우라면 하위 클래스로 추가할 수 없게 된다.
그로 인하여 Interface로 구현 후 다양한 구현체를 반환한다면, 다형성을 이용하여 유연한 코드를 작성 할 수 있다.
2. 구체적인 구현체를 사용자에게 공개하지 않고, 반환 타입을 인터페이스로 설정 해 사용 할 수 있다.
public interface Animal {
void makeSound();
}
public class Dog implements Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("멍멍!");
}
public static Animal create() {
return new Dog();
}
}
public class Cat implements Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("야옹~");
}
public static Animal create() {
return new Cat();
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal animal1 = Dog.create();
Animal animal2 = Cat.create();
animal1.makeSound(); // "멍멍!" 출력
animal2.makeSound(); // "야옹~" 출력
}
}위의 코드에서는 구현체에서 interface 를 반환 타입으로 반환 하는 create라는 동적 팩터리 메소드를 사용하고 있다.
이와 같이, 반환 타입을 인터페이스로 설정하면 사용자 코드에서는 dog 객체의 구체적인 클래스를 알 필요 없이
인터페이스 타입이 제공하는 메서드만 알아도 사용 할 수 있으므로, 유연하고 확장 가능한 코드를 작성 할 수 있다.
장점 4. 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.
위의 장점3과 비슷한 맥락이다.
정적팩터리 메서드의 입력 매개변수에 따라 반환되는 객체를 다양하게 설정 할 수 있다.
public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) {
Enum<?>[] universe = getUniverse(elementType);
if (universe == null)
throw new ClassCastException(elementType + " not an enum");
if (universe.length <= 64) //매개변수 값에 따라 분기 처리
return new RegularEnumSet<>(elementType, universe);
else
return new JumboEnumSet<>(elementType, universe);
}
위의 코드는 java.util.EnumSet의 정적 팩토리 메서드를 나타낸 코드이다.
매갭변수로 받은 인자값이 64개이하면 RegularEnumSet을 반환하고, 초과하면 JumboEnumSet을 반환하도록 선언되어 있다.
장점 5. 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환 할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.
위의 장점3과 같은 맥락이다.
정적 팩터리 메서드는 객체를 생성하는 메서드로, 일반적으로 해당 클래스의 인스턴스를 반환한다.
하지만, 정적 팩터리 메서드를 작성할때 반환할 객체의 클래스가 미리 존재하지 않아도 되고 이는 동적으로 클래스를 생성하여 반환 할 수 있다.
public interface Animal {
void makeSound();
// ...
}
public class AnimalFactory {
public static Animal createAnimal(String type) {
if (type.equalsIgnoreCase("dog")) {
return new Dog();
} else if (type.equalsIgnoreCase("cat")) {
return new Cat();
} else {
return null;
}
}
}
public class Dog implements Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("Bark!");
}
// ...
}
public class Cat implements Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("Meow!");
}
// ...
}위의 코드에서 Animal 인터페이스를 반환하는 정적 팩터리 메서드 createAnimal을 작성할때는 Animal 인터페이스만 존재하고 구현체가 존재하지 않아도 문제가 되지 않는다.
이렇게 동적 팩터리 메소드를 호출하여 인터페이스를 반환하면 프로그램의 런타임 중에 동적으로 구체적인 클래스의 인스턴스가 생성된다.
단점 1. private 생성자일 경우 상속이 불가능하다.
상속을 하려면 public이나 procted같은 생성가 필요하나, 정적 팩터리 메서드를 사용하기 위해 생성자를 private로 선언하면 하위 클래스를 만들 수 없다.
즉, 부모 클래스가 될 수 없다.
private는 내부클래스에서만 호출이 가능하므로 다른 클래스에서 사용할 수 없기때문에 당연히 부모 클래스가 될 수 없다.
그렇다면 Public 생성자를 만들고 상속한 다음에, 객체를 생성할때만 동적 팩터리 메서드를 이용하는 방식은 어떨까?
이는 올바르지 않은 생각이다.
private 생성자를 사용하여 동적 팩터리 메서드를 사용하는 이유는
객체 생성에 관련된 로직을 클래스 내부로 캡슐화하여 클래스를 불변하게 만들기 위해서 사용한다.
public 생성자를 만들어 상속을 허용하게 된다며,
해당 클래스는 상속을 받아 불변성을 깨드리고 객체 생성에 관한 로직을 클래스 내부로 캡슐화 할 수 없게 된다.
즉, 정적 팩터리 메서드를 사용하게 되는 의미가 없어진다라는 뜻이다
단점 2. API 문서에서 불편하다.
정적 팩터리 메서드는 개발자가 찾기 어렵다.
자바독(JavaDoc) 은 Java 클래스를 문서화 하는 도구로, 클래스의 생성자는 잘 표시해주지만,
정적 팩터리 메서드는 일반 메서드이기때문에 직접 문서를 찾아 확인해야 된다.
참고 블로그 문서
https://honbabzone.com/java/effective-java-static-factory-method/
생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라.
이펙티브 자바 책을 보면서 Static Factory Method에 대해 정리한 부분을 공유합니다.
honbabzone.com
https://hudi.blog/effective-java-static-factory-method/
생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라
이펙티브 자바 3판의 아이템 1의 내용을 공부하며 작성한 글이다. 정적 팩터리 메서드는 클래스에 정적 메서드를 정의하여, 생성자 대신 객체를 생성할 수 있게 만드는 기법이다. 장점1. 이름을
hudi.blog