ITEM01. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라
1. 개요
클라이언트가 클래스의 인스턴스를 얻는 수단은 아래와 같이 두가지로 나눌수 있다
1) public 생성자
public Utils() {
}2) 정적 팩터리 메서드
publuc static Utils createJob() {
return instance();
}
public 생성자에 비해서 정적 팩터리 메서드는 다양한 장점을 가지고 있는데 장점을 살펴보면 아래와 같다.
2. 정적 팩터리 메서드 장점
장점1. 이름을 가질수 있다(가독성)
아래와 같이 Order 클래스가 있다고 가정할때 boolean urgent 필드를 추가하려는 경우 매개변수의 이름이 다르더라도 같은 타입으로는 생성자를 생성 할 수 없다. 즉 동일한 시그니처의 생성자를 두개 가질수 없기 때문이다.
public class Order {
private boolean prime;
private boolean urgent;
private Product product;
private Order(Public product, boolean prime) {
this.product = product;
this.prime = prime;
}
}
다만 아래와 필드의 위치를 변경하면 다른 필드의 생성자를 생성 할 수 있는데
생성자에 이름을 부여할수 없기때문에 식별이 불가능하다
private Order(boolean urgent, Public product) {
this.urgent = urgent;
this.product = product;
}
따라서 아래와 같이 식별할 수 있는 정적 팩토리 메서드 이름으로 구현 해 볼 수 있다.
public static Order primeOrder(Product product) {
Order order = new Order();
order.prime = true;
order.product = product;
return order;
}
public static Order urgentOrder(Product product) {
Order order = new Order();
order.urgent = true;
order.product = product;
return order;
}
장점2. 호출될때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다
자주 사용하는 값들을 미리 캐싱해서 넣어두고 꺼내서 쓰는 방식으로 인스턴스를 통제하는 Fly-weight 디자인 패턴과 연관이 있다. 즉 외부 클래스에서 여러개의 인스턴스를 생성 할 수 없고 미리 생성된 인스턴스를 가져오므로 반복되는 호출에 대해서 새로운 인스턴스를 생성하지 않아도 되는 장점을 가진다
public class Utils {
private Utils() {}
private static final Utils UTILS = new Utils();
public static Utils getInstance() {
return UTILS;
}
}
위에 Utils 클래스의 인스턴스를 다른 클래스에서 호출하는 경우 private 예약어를 통해 외부에서 직접 가져올수 없도록 방지하고, 미리 생성해둔 인스턴스를 getInstance() 메서드를 통해 가져오도록 할 수 있다
public class System {
public static void main(String[] args) {
// 두 인스턴스는 동일하다
Utils utils1 = Utils.getInstance();
Utils utils2 = Utils.getInstance();
}
}
이러한 Fly-weight 패턴으로 구현한 다른예로는 Boolean 클래스의 valueOf() 메서드가 있다
@IntrinsicCandidate
public static Boolean valueOf(boolean b) {
return (b ? TRUE : FALSE);
}
이렇게 static 메서드를 통해 미리 생성한 인스턴스의 반환을 조절함으로써 인스턴스 생성 통제하고 있는데, enum 을 통해 원소가 하나인 열거타입을 선언해서 인스턴스 생성을 통제하는 다른 방법도 있다.
둘다 인스턴스를 통제한다는 점에서는 동일하지만 정적 팩터리 방식은 직렬화를 역직렬화 할 때 가짜 객체가 생성되어 인스턴스 통제가 안될 수 있지만 열거 타입을 사용하면 간결한 방식으로 직렬화가 가능하여 인스턴스 통제가 가능하다.
물론 정적 팩터리 메서드 방법도 readResolve 메서드와 transient 를 이용해서 인스턴스를 통제 할 수 있지만
Effective Java Item89 에서 직렬화를 할 경우 정적 팩터리 방식보다는 enum 을 추천하고 있다
public enum AnotherUtils {
ANOTHER;
private anme;
public void getUtilName(){
this.name = name;
}
장점3. 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 잇는 능력이 있다
Java8 부터 인터페이스에 메서드를 선언 할 수 있다.
아래와 같이 반환타입으로 인터페이스를 구현한 구현체를 반환 할 수 있다.
public interface HelloService {
String hello();
static HelloService of(String lang) {
if ("en".equals(lang)) {
return new EnglishHelloService();
} else if ("ko".equals(lang)) {
return new KoreanHelloService();
} else {
throw new IllegalArgumentException("Unknown language: " + lang);
}
}
}
public class EnglishHelloService implements HelloService {
@Override
public String hello() {
return "Hello";
}
}public classKoreanHelloServiceimplementsHelloService{
@Override
publicStringhello() {
return"안녕하세요";
}
}
그리고 메서드에서 enum value 에 따라 구현체를 리턴 할 수도 있다
public Payment payment(PayType card){
switch (card){
case TOSS:
return new TossPayment();
case NAVER:
return new NaverPayment();
}
throw new IllegalArgumentException();
}
}public enum PayType {
TOSS, NAVER;
}
장점4. 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환 할 수 있다(EnumSet)
public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> allOf(Class<E> elementType) {
EnumSet<E> result = noneOf(elementType);
result.addAll();
return result;
}
장점5. 정적 팩토리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다 (서비스 제공자 프레임워크)
ServiceLoader 클래스를 이용해서 해당 인터페이스(클래스)를 구현하고 있는 클래스를 찾아서 출력하도록 하는 코드이다. 즉 반환할 클래스가 존재하지 않아도 아래와 같이 서비스 제공자 프레임워크를 통해 구현 할 수 있다.
아래의 코드는 PAY에 해당하는 객체 클래스가 존재하지 않아도 문제가 발생하지 않는다
public Payment payment(PayType card){
switch (card){
case TOSS:
return new TossPayment();
case NAVER:
return new NaverPayment();
case KAKAO:
Payment kakao = null;
try {
Constructor<?> kakaoConstructor = Class.forName("PAY(Kakao)").getConstructor();
kakao = (Payment) kakaoConstructor.newInstance();
} catch (Exception... 생략) {
e.printStackTrace();
}
return kakao;
}
throw new IllegalArgumentException();
}
}
3. 정적 팩터리 메서드 단점
단점1. 상속을 하려면 public 이나 protected 생성이 필요하기때문에 정적 팩터리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다
상속을 위해서는 하위 클래스에서 사용 할 수 있는 생성자가 반드시 필요한데 앞서 생성한 Utils 클래스의 인스턴스를 반환하는 정적 팩터리 메서드는 private 생성자를 통해 인스턴스의 외부 생성을 막고, 다른 클래스에서 접근또한 불가능하므로 상속이 불가능하다. 따라서 상속이 아니라 해당 클래스를 Deligation 해서 가지고 있도록 구현하고 안에서 직접 변경 또는 접근하도록 구현 할 수 있다.
public class AdvancedUtilss { // extend Utils 불가
Utils utils;
}
단점2. 정적 팩터리 메서드는 개발자가 찾기 어렵다
생성자는 이름이 클래스의 이름과 같아서 명확히 알 수 있지만 정적 팩터리 메서드는 다른 메서드와 섞여 있어서 찾기 어려울 수 있다
4. 정적 팩터리 메서드 네이밍 컨벤션
정적 팩터리 메서드는 개발자가 찾기 힘들다는 단점때문에 일반적으로 사용되는 네이밍 방법이 있다
1) from() : 하나의 매개변수를 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메서드
Date date = Date.from(instant)2) of() : 매개변수를 여러개 받아서 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 형태의 메서드
Set<Value> Colors = Enumset.of(RED, BLUE, BLACK);
3) valueOf() : from 과 of 를 더 자세하게 구현한 메서드
4) instance() 또는 getInstance() : 인스턴스를 반환하지만 같은 인스턴스임을 보장하지는 않는다
5) create() 또는 newInstance() : 새로운 인스턴스 생성 후 반환함을 보장한다
6) getXxx() : getInstace 와 같지만, 생성 할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의시 사용
FileUtils fileUtils = Files.getName(path)
7) newXXX() : 생성 할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 사용
8) xxx() : getXXX 와 new XXX의 간결한 형태
9) type() : getType 과 new Type 의 간결한 버전
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