[Effective Java] Item01. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

Item01. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

 

클래스가 인스턴스를 얻는 전통적인 수단은 public 생성자이다.

public class Foo {

    private String name;
	
    // 생성자를 통한 인스턴스 생성
    public Foo(String name) {
    	this.name = name;
    }
}

 

하지만 전통적인 수단인 생성자와 별도로 정적 팩터리 메서드(static factory method)를 통해서도 인스턴스를 생성할 수 있다.

해당 방식은 단점도 존재하지만, 장점이 많으므로 쓰임새에 따라 유리할 경우 사용하는 것이 좋다.

 

public class Foo {

    private String name;
	
    // 생성자를 통한 인스턴스 생성
    public Foo(String name) {
    	this.name = name;
    }
    
    // 정적 팩터리 메서드를 통한 인스턴스 생성
    public static Foo withName(String name) {
        return new Foo(name);
    }
}

 

장점 1. 이름을 가질 수 있다 & 하나의 시그니처로 여러 메서드를 만들어 인스턴스를 생성할 수 있다

생성자의 경우 메서드처럼 이름을 가질 수 없으므로 생성되는 인스턴스의 특성을 제대로 설명하지 못한다.

그러나 정적 팩터리 메서드를 사용할 경우 이름을 가질 수 있으므로 생성되는 인스턴스의 특성을 명확하게 표현할 수 있다.

 

public class ProsA {

    private String name;

    // 생성자 (이름을 가질 수 없다)
    public ProsA(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 정적 팩토리 메서드 (반환되는 객체의 특성을 설명하는 이름을 가질 수 있다)
    public static ProsA withName(String name) {
        return new ProsA(name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 생성자 - 객체의 특성을 명확히 설명하지 못함
        ProsA c1 = new ProsA("hunseong");

        // 정적 팩토리 메서드 - hunseong이 Foo의 name으로 지정됨이 명확함
        ProsA c2 = ProsA.withName("hunseong");
    }
}

 

또한 생성자의 경우 하나의 *시그니처로는 하나의 생성자만 생성이 가능하다.

* 시그니처 : 메서드 이름, 입력 매개변수 타입들로 이루어짐

 

그러나 정적 팩터리 메서드는 유의미한 이름으로 메서드 이름을 변경함으로써 같은 입력 매개변수 타입에 대한 여러 메서드를 구성할 수 있다.

 

public class ProsA {

    private String name;
    private String nickname;

    public ProsA() {
    }

    // 생성자
    public ProsA(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 생성자 (같은 시그니처를 여러개 만들 수 없다)
//    public ProsA(String nickname) {
//        this.nickname = nickname;
//    }

    // 정적 팩토리 메서드 (반환되는 객체의 특성을 설명하는 이름을 가질 수 있다)
    public static ProsA withName(String name) {
        return new ProsA(name);
    }

    // 정적 팩토리 메서드 (같은 시그니처를 여러개 만들 수 있다)
    public static ProsA withNickname(String nickname) {
        ProsA prosA = new ProsA();
        prosA.nickname = nickname;
        return prosA;
    }

    public static void main(String[] args) {

        // 정적 팩토리 메서드 - hunseong이 Foo의 name으로 지정됨이 명확함
        ProsA c2 = ProsA.withName("hunseong");

        // 정적 팩토리 메서드 - 여러 시그니처를 가지는 메서드를 만들 수 있음
        ProsA c3 = ProsA.withNickname("훙성");
    }
}

 

장점 2.  호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다

생성자의 경우 new 키워드를 통해 매번 새로운 인스턴스를 생성한다.

그러나 정적 팩터리 메서드는 인스턴스를 미리 생성해놓고, 해당 인스턴스를 재활용하는 방식으로 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.

public class ProsB {

    private static final ProsB INSTANCE = new ProsB();

    // 호출될 때마다 같은 인스턴스를 반환할 수 있음
    public static ProsB getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ProsB instance = ProsB.getInstance();
        ProsB instance2 = ProsB.getInstance();
        System.out.println(instance == instance2); // true
        System.out.println(instance.equals(instance2)); // true
    }
}

 

이러한 특성을 통해 정적 팩터리 방식의 클래스는 *인스턴스 통제(instance-controlled) 클래스로 만들 수 있다.

* 인스턴스 통제 클래스 :  언제 어느 인스턴스를 살아있게 할지를 통제할 수 있는 클래스. **플라이웨이트(Flyweight) 패턴의 근간이 된다.

** 플라이웨이트 패턴 : 데이터 공유를 통해 메모리를 절약하는 패턴. 공통으로 공유되어 사용되는 객체는 Pool에 의해 관리된다.

 

인스턴스 통제 클래스로 만듦으로써 해당 클래스는 싱글턴 / 인스턴스화 불가(noninstantiable)로 만들 수 있으며,

불변 값 클래스에서 동치 인스턴스가 하나임을 보장할 수 있다.

 

장점 3.  반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있다

 

이를 통해 인터페이스를 정적 팩터리 메서드의 반환 타입으로 사용하고, 구현 클래스를 공개하지 않고 반환이 가능하여 유연성을 높여줄 수 있다.

 

또한, 반환 타입의 하위 타입이기만 하면 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다. 이 역시도 코드의 유연성을 높여줄 수 있다는 장점이 있다.

 

public class ProsC {

    // 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환 가능
    public static ProsC getProsC(Boolean flag) {
        return flag ? new ProsC() : new Child();
    }

    public static void main(String[] args) {
        ProsC prosC = ProsC.getProsC(true);
        ProsC child = ProsC.getProsC(false);

        System.out.println(prosC instanceof ProsC); // true
        System.out.println(prosC instanceof Child); // false
        System.out.println(child instanceof Child); // true
    }

    static class Child extends ProsC {
    }
}

 

 

장점 4.  정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다

 

장점 3과 이어지는 장점으로, 상황에 따라서 유연하게 반환될 인스턴스가 결정될 수 있다.

이러한 장점은 서비스 제공자 프레임워크(Service Provider Framework)를 만드는 근간이 된다.

public class ProsD {

    // 상황에 따라 유연하게 반환될 인스턴스가 결정됨
    public static ProsD getProsD() {
        ProsD prosD = new ProsD();

        // TODO 특정 텍스트 파일에서 어떤 클래스의 FQCN(Full Qualified Class Name)을 가져온다
        // TODO FQCN에 해당하는 인스턴스 생성
        // TODO prosD가 FQCN에 해당하는 인스턴스를 가리키도록 한다

        return prosD;
    }
}

 

단점 1.  상속을 하기 위해서는 public 또는 protected 생성자가 필요해 정적 팩터리 메서드만 제공 시 하위 클래스를 만들 수 없다

 

정적 팩터리 메서드만 제공 시 public / protected 생성자를 필요로 하지 않으므로 해당 클래스를 상속 받는 하위 클래스를 만들 수 없다.

그러나 이러한 단점은 상속으로 인해 생길 수 있는 문제를 *컴포지션을 사용하도록 유도하기 때문에 오히려 장점으로 받아 들일 수 있다.

* 컴포지션 : 다른객체의 인스턴스를 자신의 인스턴스 변수로 포함해서 메서드를 호출하는 기법. 상위 클래스의 구현에 따라 하위 클래스가 영향을 받는 상속의 단점을 보완할 수 있다.

 

단점 2.  정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다

javadoc에서는 명확하게 API 설명에 드러나는 생성자와 달리, 정적 팩터리 메서드는 명확하게 드러나지 않으므로 API 문서를 상위에 명확하게 설명해야 한다.

 

SpringApplication - javadoc에서 생성자는 명확하게 표시된다

 

+ 정적 팩터리 메서드에 흔히 사용하는 네이밍 방식

 

- from : 매개변수를 하나 받는 형변환 메서드

Date d = Date.from(instant);

- of : 여러 매개변수를 받는 집계 메서드

User user = User.of(name, age, address);

 

- valueOf  :from과 of의 더 자세한 버전

- instance / getInstance : 매개변수가 존재할 경우 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하지는 않음 

- create / newInstance : 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장

- getType : getInstance + 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 사용. Type은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입

- newType : newInstance + 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 사용. Type은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입

- type : getType, newType의 간결한 버전

 

소스코드 : https://github.com/HunSeongPark/effective-java/tree/master/src/main/java/item01

GitHub - HunSeongPark/effective-java: 책 Effective Java 3/E 공부