1. 생성자 대신 정적 팩터리 메소드를 고려하라 (Effective JAVA)

인스턴스를 얻는 방법

1. 전통적인 방법은 public 생성자(constructor)
2. 정적 팩토리 메소드(static factory method)로 부터 제공 받음
   • 그 클래스의 인스턴스를 반환하는 단순한 정적(static) 메소드

'정적 팩토리 메소드'는 '디자인 패턴'에서의 '팩토리 메소드(Factory Method)'와 다르다. 또한, 디자인 패턴 중에 이와 일치하는 패턴은 없다.

 

정적 팩토리 메소드의 예

• 메소드 설명: 기본 타입(primitive type)인 boolean 값을 받아 Boolean 객체 참조로 변환

public static Boolean valueOf(boolean b) {
    return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
}

 

Static Factory Method 의 장점

1. 이름을 가질 수 있다.

생성자(constructor)만 이용해서는 반환될 객체의 특성을 묘사하기 힘들다.
반면, 정적 팩토리 메소드는 상대적으로 묘사하기 좋다.

 

예를들어,

// Constructor
BigInteger(int, int, Random)

// Static Factory Method
// - 값이 소수인 BigInteger를 반환한다.
BigInteger.probablePrime(int, Random) // 'Java 4'에 추가됨

 

한 생성자에 시그니터같은 생성자가 여러개가 필요할 것 같으면, (생성자를) 정적 팩토리 메소드로 바꾸고 차이를 잘 드러내는 이름으로 명시한다.

 

2. 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.

• 불변 클래스(immutable class>)는 인스턴스를 미리 만들어 놓거나, 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용하여 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.
  • 예: Boolean.valueOf(boolean) 메소드는 객체를 아이에 생성하지 않음
• 생성 비용이 큰 객체가 자주 생성되는 경우에 사용하면 성능 향상에 좋다. (플라이 웨이트 패턴, Flyweight Pattern)
• 인스턴스 통제(instance-controlled) 클래스: 언제 어느 인스턴스를 살아 있게 할지를 철저히 통제할 수 있다.
  • 통제의 이유: 싱글턴(Singleton) 또는 인스턴스화 불가(noninstantiable)
• 불변 값 클래스에서 인스턴스가 단 하나뿐임을 보장할 수 있다.

 

3. 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

• API를 만들때 구현 클래스를 공개하지 않아도, 그 객체를 반환할 수 있다. 그래서 API를 작게 유지할 수 있다.
  • 예: 단 하나의 인스턴스 불가 클래스인 java.util.Collections 에서 정적 팩토리 메소드를 통해 얻어 올 수 있다.

자바 컬렉션 프레임워크
- 핵심 인터페이스들에 '수정 불가'나 '동기화' 등의 기능을 덧붙인 총 45개의 유틸리티 구현체를 제공.
- 이를 java.util.Collections에서 정적 팩토리 메소드를 통해 얻을 수 있음

 

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

• 반환 타입의 하위 타입이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 상관없다.
  • 예를들어, OpenJDK에서는 원소의 수에 따라 두 가지 하위 클래스 중 하나의 인스턴스를 반환한다.

# pseudo code
if 원소 < 65:
    return long 변수 하나로 관리하는 'RegularEnumSet'의 인스턴스
else if 원소 >= 65:
    return long 배열로 관리하는 'JumboEnumSet'의 인스턴스

• 사용자는 RegularEnumSet이나 JumboEnumSet의 존재를 모른다.
• 이런식으로 입력 매개변수에 따라 다른 클래스의 객체를 반환하여 성능을 개선할 수 있다.

 

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

• 이런 유연함으로 서비스 제공을 위한 프레임워크를 만들 수 있다.
• 대표적인 프레임워크로는 JDBC(Java Database Connectivity)가 있다.
  • 제공자(provider)는 서비스 구현체이다.
  • 이 구현체를 클라이언트에게 제공하는 역할을 프레임워크가 통제하여, 클라이언트로부터 구현체를 분리한다.
• 서비스 제공자 프레임워크의 3개의 핵심 컴포넌트
  • 서비스 인터페이스(service interface): 구현체의 동작을 정의하는 인터페이스
    • 예: Connection
  • 제공자 등록 API(provider registration API): 제공자가 구현체를 등록할 때 사용하는 API
    • DriverManager.registerDriver
  • 서비스 접근 API(service access API): 클라이언트가 서비스를 얻을 때 사용하는 API
    
    • DriverManager.getConnection

 

Static Factory Method 의 단점

1. 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하니 정적 팩토리 메소드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다.

java.util.Collections의 구현 클래스들은 상속할 수 없다는 얘기와 같다.

 

2. 정적 팩토리 메소드는 프로그래머가 찾기 어렵다.

API처럼 설명이 명확히 드러나지 않아 사용자는 인스턴스화할 방법을 알아내야 한다.

자바독이 알아서 처리해줬으면 좋겠으나 아쉽게도 그날이 오기 전까지는 API 문서를 잘 작성해야 한다.

 

정적 팩토리 메소드에 흔히 사용하는 명명 방식들

from

매개변수를 받아서, 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메소드

Date d = Date.from(instant);

 

of

여러 매개변수를 받아서, 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 메소드

Set<Rank> faceCards = EnumSet.of(JACK, QUEEN, KING);

 

valueOf

from과 of의 더 자세한 버전

BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE);

 

instance 또는 getInstance

매개변수로 명시한 인스턴스를 반환 (항상 같은 인스턴스임을 보장하지는 않음)

StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options);

 

create 또는 newInstance

매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함

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

 

getType

getInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스의 팩토리 메소드를 정의할때 사용.

FileStore fs = Files.getFilesStore(path);

 

newType

newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스의 팩토리 메소드를 정의할때 사용.

BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path);

 

type

getType과 newType의 간결한 버전

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

 

정리

• 정적 팩토리 메소드와 public 생성자를 사용하는 방식이 있고, 각자의 쓰임새가 있으니 장단점을 이해하여 사용한다.
• 무작정 public 생성자를 제공하던 습관을 고치자.

 

Reference

• Effective JAVA