2. 객체 생성과 파티
Item 1. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라
public static Boolean valueOf(boolean b) {
return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
}
- 정적 팩터리 메서드의 장점
- 이름을 가질 수 있다.
- 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다.
- 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.
- 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.
- 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.
- 정적 팩터리 메서드의 단점
- 생성자 없이 정적 팩터리 메서드만 제공할 시, 상속되는 클래스를 만들 수 없게 된다.
- 프로그래머에게 불친절하다. (일반적인 규칙으로 만들면 덜하긴 하지만, 찾는데 수고가 든다.)
from: 매개변수를 하나 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메서드Date d = Date.from(instant);of: 여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메서드Set<Rank> faceCards = EnumSet.of(JACK, QUEEN, KING);valueOf: from과 of의 더 자세한 버전BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE);instance혹은getInstance: (매개변수를 받는다면) 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하지는 않는다.StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options);create혹은newInstance: instance 혹은 ㅎetInstance와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장한다.Object newArray = Array.newInstance(classObject, arrayLen);getType: getInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다. “Type” 은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입이다.FileStore fs = Files.getFileStore(path);newType: newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다. “Type” 은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입이다.BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path);type: getType과 newType의 간결한 버전List<Complaint> litany = Collections.list(legacyLitany);
Item 2. 생성자에 매개변수가 많다면 빌더를 고려하라
- 점층적 생성자 패턴도 쓸 수는 있지만, 매개변수 개수가 많아지면 클라이언트 코드를 작성하거나 읽기 어렵다.
- 빌더는 점층적인 생성자보다 클라이언트 코드를 읽고 쓰기가 훨씬 간결하고, 자바빈즈보다 훨씬 안전하다.
Item 3. private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라.
Item 4. 인스턴스화를 막으려면 private 생성자를 사용하라
Item 5. 자원을 직접 명시하지말고 의존 객체 주입을 사용하라
- 클래스가 내부적으로 하나 이상의 자원에 의존하고, 그 자원이 클래스 동작에 영향을 준다면 싱글턴과 정적 유틸리티 클래스는 사용하지 않는 것이 좋다. 이 자원들을 클래스가 직접 만들게 해서도 안된다. 대신 필요한 자원을 (혹은 그 자원을 만들어주는 팩터리를) 생성자에 (혹은 정적 팩터리나 빌더에) 넘겨주자. 의존 객체 주입이라 하는 이 기법은 클래스의 유연성, 재사용성, 테스트 용이성을 개선해준다.
Item 6. 불필요한 객체 생성을 피하라
- 박싱된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하고, 의도치 않은 오토박싱이 숨어들지 않게 주의하자
Item 7. 다 쓴 객체 참조를 해제하라
- 최소한의 scope를 선언하여, 자연스럽게 scope를 통한 참조 해제가 가장 좋다.
- 객체를 null로 처리하는 일은 예외적인 경우이여야한다.
- HashMap을 사용하여 캐시하여 속도를 개선하는 경우에, WeakHashMap 등을 고려해봐야한다. 그렇지 않을 경우 다 쓴 객체일지라도 메모리가 해지되지 않아 남아있을 수 있다.
- 메모리 누수는 겉으로 잘 드러나지 않아 시스템에 수년간 잠복하는 사례도 있는 만큼 꼼꼼한 코드 리뷰, 힙 프로파일러 같은 디버깅 도구를 동원해야만 발견되는 경우가 많다. 이런 종류의 문제를 일으키지 않기 위해서 코딩 습관을 들이고 예방하는 것이 중요하다.
Item 8. finalizer와 cleaner 사용을 피해라.
- finalizer는 예측할 수 없고, 상황에 따라 위험할 수 있다.
- cleaner 또한 예측할 수 없고, 느리다.
- finalizer와 cleaner 둘다 실행되야 하는 시기에 맞추어 실행해야하는 작업은 절대 할 수 없다.
- 상태를 영구적으로 수정하는 작업에서는 절대 finalizer나 cleaner에 의존해서는 안된다.
- 대신
AutoCleseable을 구현해서 처리한다. - cleaner(JAVA 8 이하에서는 finalizer)는 안전망 역할이나 중요하지 않은 네이티브 자원 회수용으로만 사용하자. 또한 불확실성과 성능저하에 주의하자.
Item 9. try-finally보다는 try-with-resources를 사용하라
static void copy(String src, String dst) throws IOException {
try (InputStream in = new FileInputStream(src);
OutputStream out = newFileOutputStream(dst)) {
byte[] buf = new byte[BUFFER_SIZE];
int n;
while ((n = in.read(buf)) >= 0)
out.write(buf, 0, n);
}
}
static String firstLineOfFile(String path, String defaultVal) {
try (BufferedReader br = new BufferedReader(
new FileReader(path))) {
return br.readLine();
} catch (IOException e) {
return defaultVal;
}
}
- 꼭 회수해야 하는 자원을 다룰 때는 try-finally 말고, try-with-resources를 사용하자. 예외는 없다. 코드는 더 짧고 분명해지고, 만들어지는 예외 정보도 훨씬 유용하다. try-finally로 작성하면 실용적이지 못할 만큼 코드가 지저분해지는 경우라도, try-with-resources로는 정확하고 쉽게 자원을 회수할 수 있다.
3. 모든 객체의 공통 메서드
Item 10. equals는 일반 규약을 지켜 재정의하라
- 재정의하지 않아야 되는 상황
- 각 인스턴스가 본질적으로 고유하다.
- 인스턴스의 “논리적 동치성(logical equality)“을 검사할 일이 없다.
- 상위 클래스에서 재정의한 equals가 하위 클래스에도 딱 들어맞는다.
- 클래스가 private이거나 package-private이고 equals 매서드를 호출할 일이 없다.
- 재정의 해야하는 상황
- 객체 식별성이 아닌 논리적 동치성을 확인해야할 때
- equals 가 만족해야 하는 성질
- 반사성(reflexivity) : null이 아닌 모든 참조 값 x에 대해,
x.equals(x)는 true이다. - 대칭성(symmetry) : null이 아닌 모든 참조 값 x,y에 대해,
x.equals(y)가 true이면y.equals(x)도 true이다. - 추이성(transitivity) : null이 아닌 모든 참조 값 x,y,z에 대해,
x.equals(y)가 true이고y.equals(z)도 true이면,x.equals(z)도 true 이여야한다. - 일관성(consistency) : null이 아닌 모든 참조 값 x,y에 대해,
xequals(y)를 반복해서 호출하면 항상 true를 반환하거나 항상 false를 반환한다. - null-아님 : null이 아닌 모든 참조 값 x에 대해, x.equals(null)은 false이다.
- 반사성(reflexivity) : null이 아닌 모든 참조 값 x에 대해,
- equals의 구현 순서
==연산자를 사용해 입력이 자기 자신의 참조인지 확인한다.instanceof연산자로 입력이 올바른 타입인지 확인한다.- 입력을 올바른 타입으로 형변환 한다.
- 입력 객체와 자기 자신의 대응되는 핵심 필드들이 모두 일치하는지 하나씩 검사한다.
- equals 구현의 주의사항
- equals를 재정의 할 땐 hashCode도 반드시 재정의하자
- 너무 복잡하게 해결하지 말자
- Object 외의 타입을 매개변수로 받는 equals 메서드는 선언하지 말자
Item 11. equals를 재정의하려거든 hashCode도 재정의하라
- equals를 재정의한 클래스 모두에서 hashCode도 재정의해야한다.
- hashCode 일반규약
- equals 비교에 사용되는 정보가 변경되지 않았다면, 애플리케이션이 실행되는 동안 그 객체의 hashCode 메서드는 몇 번을 호출해도 일관되게 항상 같은 값을 반환해야한다. 단, 애플리케이션을 다시 실행한다면 이 값이 달라져도 상관없다.
- equals(Object)가 두 객체를 같다고 판단했다면, 두 객체의 hashCode는 똑같은 값을 반환해야한다.
- equals(Object)가 두 객체를 다르게 판단했더라도, 두 객체의 hashCode가 서로 다른 값을 반환할 필요는 없다. 단, 다른 객체에 대해서는 다른 값을 반환해야 해시테이블의 성능이 좋아진다.
- AutoValue 프레임워크 등을 이용하면 equals와 hashCode를 자동으로 만들어주기도 한다.
Item 12. toString을 항상 재정의하라
- toString을 잘 구현한 클래스는 디버깅하기 쉽다.
- to String은 그 객체가 가진 주요 정보를 모두 반환하는 게 좋다.
- 포맷을 명시하든 아니든 의도가 명확해야 한다.
- toString이 반환 값에 포함된 정보를 얻어올 수 있는 API를 제공해야한다.
Item 13. clone 재정의는 주의해서 진행하라
- Cloneable을 구현한 클래스는 clone 메서드를 public으로 제공하며, 사용자는 당연히 복제가 제대로 이뤄질거라 기대한다.
- final 클래스라면 Coneable을 구현해도 위험이 크지 않지만, 성능을 고려해서는 자주 사용해서는 안된다.
- 복제 기능은 clone을 통하는 것이 아닌, 생성자와 팩터리를 이용하는 것이 좋다.
- 단, 예외로 배열만은 clone 메서드 방식이 가장 깔끔한 예외이다.
Item 14. Comparable을 구현할지 고려하라
- compareTo 메서드의 일반 규약
- 이 객체와 주어진 객체의 순서를 비교한다. 이 객체가 주어진 객체보다 작으면 음의 정수를, 같으면 0을, 크면 양의 정수를 반환한다. 이 객체와 비교할 수 없는 타입의 객체가 주어지면 ClassCastException을 던진다.
- Comparable을 구현한 클래스는 모든 x,y에 대해
sgn(x.compareTo(y)) == -sgn(y.compareTo(x))이여야한다. (이는x.compareTo(y)가 예외를 발생시킨다면,y.compareTo(x)또한 예외를 발생시켜야한다. 여기서sgn은 부호를 추출하는 임의의 표기일뿐 실제 함수는 아니다.) - Comparable을 구현한 클래스는 추이성을 보장해야한다. 즉,
(x.compareTo(y) > 0 && y.compareTo(z) > 0)이면,x.compareTo(z) > 0이다. - Comparable을 구현한 클래스는 모든 z에 대해
x.compareTo(y) == 0이면sgn(x.compareTo(z)) == sgn(y.compareTo(z))이다. - 다음 권고는 필수는 아니지만 지키는 것이 좋다.
(x.compareTo(y) == 0) == (x.equals(y))여야한다. 만약 이를 지키지 않는 클래스라면 아래와 같은 명시를 해야한다.- 주의: 이 클래스의 순서는 equals 메서드와 일관되지 않다.
static Comparator<Object> hashCodeOrder = new Comparator<>() {
public int compare(Object o1, Object o2) {
return Integer.compare(o1.hashCode(), o2.hashCode());
}
}
static Comparator<Object> hashCodeOrder =
Comparator.comparingInt(o -> o.hashCode());
4. 클래스와 인터페이스
Item 15. 클래스와 맴버의 접근 권한을 최소화하라
장점
- 시스템 개발 속도를 높인다. 여러 컴포넌트를 병렬로 개발할 수 있기 때문이다.
- 시스템 관리 비용을 낮춘다. 각 컴포넌트를 더 빨리 파악하여 디버깅할 수 있고, 다른 컴포넌트로 교체하는 부담도 적기 때문이다.
- 정보 은닉 자체가 성능을 높여주지는 않지만, 성능 최적화에 도움을 준다. 완성된 시스템을 프로파일링해 최적화할 컴포넌트를 정한 다음 다른 컴포넌트에 영향을 주지 않고 해당 컴포넌트만 최적화할 수 있기 때문이다.
- 소프트웨어 재사용성을 높인다. 외부에 거의 의존하지 않고 독자적으로 동작할 수 있는 컴포넌트라면 그 컴포넌트와 함께 개발되지 않은 낯선 환경에서도 유용하게 쓰일 가능성이 크기 때문이다.
- 큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춰준다. 시스템 전체가 아직 완성되지 않은 상태에서도 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있기 때문이다.
public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니어야 한다.
public 가변 필드를 갖는 클래스는 일반적으로 스레드 안전하지 않다.
클래스에서 public statif final 배열 필드를 두거나, 이 필드를 반환하는 접근자 메서드를 제공해서는 안된다.
private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { /* ... */ }; public static final List<Thing> VALUES = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PRIVATE_VALUES));private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { /* ... */ }; public static final Thing[] values() { return PRIVATE_VALUES.clone(); }
Item 16. public 클래스에서는 public 필드가 아닌 접근자 메서드를 사용하라
- public 클래스는 절대 가변 필드를 직접 노출해서는 안된다. 불변 필드라면 노출해도 덜 위험하지만 완전히 안심할 수는 없다. 하지만 package-private 클래스나 private 중첩 클래스에서는 종종 (불변이든 가변이든) 필드를 노출하는 편이 나을 때도 있다.
Item 17. 변경 가능성을 최소화하라
= 클래스를 불변으로 만들기 위한 5가지 규칙
- 객체의 상태를 변경하는 메서드(변경자)를 제공하지 않는다.
- 클래스를 확장할 수 없도록 한다.
- 모든 필드를 final로 선언한다.
- 모든 필드를 private으로 선언한다.
- 자신 외에는 내부의 가변 컴포넌트에 접근할 수 없도록 한다.
- 불변 객체의 장점
- 단순하다
- 근본적으로 스레드 아넌하여 따로 동기화를 고려할 필요가 없다.
- 불변 객체끼리는 내부 데이터를 공유할 수 있다.
- 객체를 만들 때 다른 불변 객체들을 구성요소로 사용하면 이점이 많다.
- 불변 객체는 그 자체로 실패 원자성을 제공한다.
- 불변 객체의 단점
- 값이 다르면 반드시 독립된 객체로 만들어야한다.
Item 18. 상속보다는 컴포지션을 사용하라
- 상속은 캡슐화를 깨뜨린다.
Item 19. 상속을 고려해 설계하고 문서화하라. 그러지 않았다면 상속을 금지하라
- 상속용 클래스는 재정의할 수 있는 메서드들을 내부적으로 어떻게 이용하는지 문서로 남겨야 한다.
- 언어적으로 상속용 클래스인지 확인 하는 방법은 하위클래스를 만들어 보고 테스트하는 것이 유일하다.
- 그러니 반드시 상속용으로 설계한 클래스는 배포 전에 하위 클래스를 만들어 검증해야 한다.
- 상속용 클래스의 생성자는 직접적으로든, 간접적으로든 재정의 가능 메서드를 호출해서는 안된다.
- 역으로, 상속용 클래스가 아니라면 상속을 금지시켜야 한다.
Item 20. 추상 클래스보다는 인터페이스를 우선하라
- 인터페이스는 믹스인 정의에 좋다.
- 인터페이스로는 계층구조가 없는 타입 프레임워크를 만들 수 있다.
- 일반적으로 다중 구현용 타입으로는 인터페이스가 가장 적합하다. 복잡한 인터페이스라면 구현하는 수고를 덜어주는 골격 구현을 함께 제공하는 방법을 꼭 고려해야 한다. 이는 디폴드 메서드 등으로 지원한다.
Item 21. 인터페이스는 구현하는 쪽을 생각해 설계하라
- 디폴트 메서드라는 도구가 생겼더라도 인터페이스를 설계할 때는 여전히 주의를 기울여야 한다.
Item 22. 인터페이스는 타입을 정의하는 용도로만 사용하라
public class PhysicalConstatnts {
private PhysicalConstants() { } // 인스턴스화 방지
public static final double AVOGADROS_NUMBER = 6.022_140_857e23;
public static final double BOLTZMNN_CONST = 1.380_648_52e-23;
}
- 인터페이스는 타입을 정의하는 용도로만 사용해야 한다. 상수 공개용 수단으로 사용하지는 말자.
- 만약 사용한다면 최소한 인스턴스화라도 막아놔라
Item 23. 태그 달린 클래스보다는 클래스 계층구조를 활용하라
- 태그 달린 클래스를 써야하는 상황은 거의 없다. 새로운 클래스를 작성하는 데 태그 필드가 등장한다면 태그를 없애고 계층구조로 대체하는 방법을 생각해보자.
Item 24. 맴버 클래스는 되도록 static으로 만들라
- 맴버클래스에서 바깥 인스턴스에 접근할 일이 없다면 무조건 static을 붙여서 정적 맴버 클래스로 만들자
Item 25. 톱레벨 클래스는 한 파일에 하나만 담으라
5. 제네릭
Item 26. 로 타입은 사용하지 말라
static int numElementsInCommon(Set s1, Set s2) {} // 피해라
static int numElementsInCommon(Set<?> s1, Set<?> s2) {} // 차라리 비한정적 와일드카드 타입을 사용해라
- 위와같이 사용하게 된다면, 컬렉션의 타입 불변식을 훼손하지 못한다.
- 로 타입을 사용하면 런타임에 예외가 일어날 수 있으니 사용하면 안된다. 로 타입은 제네릭이 도입되기 이전 코드와의 호환성을 위해서 제공되는 것이다.
Item 27. 비검사 경고를 제거하라
@SuppressWarnings("unchecked")와 같은 어노테이션을 달아서 경고를 숨겨라.- 실제로 필요한 경고를 묻히게 하면 안된다.
@SuppressWarnings은 항상 가능한 좁은 범위에 적용하자.- 만약 경고를 어노테이션으로 숨겼다면, 안전한 이유를 항상 주석으로 남겨야 한다.
Item 28. 배열보다는 리스트를 사용하라
- 배열은 공변이며, 리스트는 불공변이다.
- 물론 전부 치환해야하는 것은 아니지만, 두개를 동시에 쓰다가 오류나 경고를 만나면 리스트로 대쳏는 것을 먼저 고려해볼만하다
Item 29. 이왕이면 제네릭 타입으로 만들라
Item 30. 이왕이면 제네릭 메서드로 만들라
Item 31. 한정적 와일드카드를 사용해 API 유연성을 높이라
- 클래스 사용자가 와일드카드 타입을 신경 써야 한다면, 그 API에 문제가 있을 가능성이 크다.
- 일반적으로
Comparable<E>보다는Comparable<? super E>가 낫다. - 조금 복잡하더라도 와일드카드 타입을 적용하면 API가 훨씬 유연해진다. PECS 공식을 기억하자
- producer는 extends를 consumer는 super을 사용한다.
Item 32. 제네릭과 가변인수를 함께 쓸 때는 신중하라
static void dangerous(List<String>... stringLists) {
List<Integer> intList = List.of(42);
Object[] objects = stringLists;
objects[0] = intList; // 힙 오염 발생
String s = stringList[0].get(0); // ClassCastException
}
@SafeVarargs어노테이션은 메서드 작성자가 그 메서드가 타입 안전함을 보장하는 장치다.@SafeVarargs어노테이션은 재정의할 수 없는 메서드에만 달아야한다.- 가변인수와 제네릭은 궁합이 좋지 않다. 가변인수 기능은 배열을 노출하여 추상화가 완벽하지 못하고, 배열과 제네릭의 타입 규칙이 서로 다르기 때문이다.