[이펙티브 자바] 객체 생성과 파괴_아이템1

객체를 만들어야 할 때와 만들지 말아야 할 때를 구분 => 올바른 객체 생성 방법
 

생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

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클래스는 생성자와 별도로 정적인 팩터리 메서드를 제공할 수 있다.
boolean 기본 타입의 박싱 클래스(boxed class)인  Boolean에서 발췌 예시. 기본 타입Boolean값을 받아 객체 참조로로변환해준다.
 

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

 [정적 팩터리 메서드가 생성자보다 좋은 장점 5가지 ]

첫번째, 이름을 가질 수 있다.

생성자에 넘기는 매개변수와 생성자 자체만으로는 반환될 객체의 특성을 제대로 설명하지 못한다.
반면 정적 팩터리는 이름만 잘 지으면 반환될 객체의 특성을 쉽게 묘사할 수 있다.
 
생성자 BigInteger(int, int, Random) VS 정적 펙터리 메서드 BigInteger.probablePrime
=> 어느 쪽이 '값이 소수인 BigInteger를 반환한다'는 의미를 더 잘 설명할 것 같은지 생각해 봐야한다.
 
[생성자 예제]

//생성자
public class PhoneTest{
	public static void main(String[] args){
    	Phone p1 = new Phone();
        Phone p2 = new Phone("갤럭시Z플립5", 140);
        
        p1.show();
        p2.show();
    }
}

class Phone{
    String name;
    int price;
    
    public Phone() {} //기본생자성자
    
    public Phone(String name, int price){ //매개변수를 가진 생성자
    	if(name == "갤럭시Z플립5"){
            this.name = name;
    	    this.price = 170;
        } else if(name = ""){
            this.name = "아이폰15";
            this.price = 145;
        }
    }
	
    public void show(){
    	System.out.println("phoneName : " + name + "phonePrice : " + price);
    }
}

입력 매개변수의 순서를 다르게 해서 추가하는 식으로 한다면 그건 좋지 않은 발상이다. => 생성자가 어떤 역할을 하는지 기억하기 어려워 실수를 할 수 있다.
같은 이름으로 여러개의 생성자를 무분별하게 만들게 되어 이러한 생성자가 많아지면 결국에는 코드를 분석하는 시간이 많이 들고 가독성도 확연히 떨어진다.
 
[정적 팩토리 메서드 예제]

//정적 팩토리 메서드
public class PhoneTest{
	public static void main(String[] args){
    	Phone.createPhoneName("Phone");
        Phone createPhone = Phone.createPhone("Galax", 140);
        Phone createPhoneName = Phone.createPhoneName("iPhone 15");
        
        createPhone.show();
        createPhoneName.show();
    }
}

class Phone{
    private String name;
    private int price;

    static Phone createPhone(String name, int price){
    	return new Phone(name, price);
    }
    static Phone createPhoneName(String name){
    	return new Phone(name, 0);
    }
    private Phone(String name, int price){
    	this.name = name;
        this.price = price;
    }
    public void show(){
    	System.out.println("phoneName : " + name + " | phonePrice : " + price);
    }
}

생성자 예제와 달리 정적 팩토리 메서드를 보면 메서드 이름으로 어떤 의미를 가지고 있는지 유추할 수 있고, 공통으로 메서드를 불러와 사용하여 new연산자보다 가독성 좋게 표현할 수 있다. 여러 의도에 따라 다양하게 구현해도 메서드 이름을 보며 차이를 알 수 있다.
 

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두번째, 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다.

 
불변 클래스는 인스턴스를 미리 만들어 놓거나 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용하는 식으로 불필요한 객채 생성을 피할 수 있다.
대표적인 예인 Boolean.valueOf(boolean) 메서드는 객체를 아예 생성하지 않는다. => (생성 비용이 큰) 같은 객체가 자주 요청되는 상황이라면 성능을 상당히 끌어올려 준다. = 플라이웨이트 패턴(Flyweight pettern)도 비슷한 기법이라 할 수 있다.

 

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Pizza{
    public static void main(String[] args){
        //등록하여 존재하는 토핑 출력하기
        PizzaToppings PizzaToppings = PizzaToppingsFactory.from("Pineapple");
        System.out.println(PizzaToppings.getPizzaToppings());
    
        //등록되지 않은 토핑 출력하기
        PizzaToppings = PizzaToppingsFactory.from("sweetcorn");
        System.out.println(PizzaToppings.getPizzaToppings());
    }
}

class PizzaToppings {
    private String PizzaToppings;
    public PizzaToppings(String PizzaToppings) {
        this.PizzaToppings = PizzaToppings;
    }
    public String getPizzaToppings() {
        return PizzaToppings;
    }
}

//PizzaToppings 객체를 생성하고 관리하는 Flyweight 팩토리 클래스
class PizzaToppingsFactory {
    //PizzaToppings 객체를 저장하는 캐싱 저장소 역할
    private static final Map<String, PizzaToppings> toppings = new HashMap<>();
    static {//자주 사용될 토핑들을 PizzaToppings 객체를 미리 등록.
        toppings.put("Pickles", new PizzaToppings("Pickles"));
        toppings.put("Cheese", new PizzaToppings("Cheese"));
        toppings.put("Cream", new PizzaToppings("Cream"));
        toppings.put("Pineapple", new PizzaToppings("Pineapple"));
        toppings.put("Bacon", new PizzaToppings("Bacon"));
    }
    
    //정적 팩토리 메서드 -> 인스턴스에 대해 철저히 관리
    public static PizzaToppings from(String PizzaToppings) {
        if(toppings.containsKey(PizzaToppings)){
            //존재하면 반환
            System.out.println("Toppings do exist.");
            return toppings.get(PizzaToppings);
        } else {
            //존재하지 않으면 생성 후 캐싱하여 반환
            System.out.println("Toppings do not exist.");
            PizzaToppings t = new PizzaToppings(PizzaToppings);
            toppings.put(PizzaToppings, t);
            return t;
        }
    }
}

 
반복되는 요청에 같은 객체를 반환하는 식으로 정적 팩터리 방식의 클래스는 언제 어느인스턴스를 살아 있게 할지를 철저히 통제할 수 있다. 이런 클래스를 인스턴스 통제 클래스라 한다. 인스턴스를 통제하면 클래스를 싱글턴(singleton)으로 만들 수도, 인스턴스화 불가로 만들수도 있다. 그리고 불변 값 클래스에서 동치인 인스턴스가 하나뿐임을 보장한다. => a==b일 때만 a.equals(b)가 성립한다. 인스턴스 통제는 플라이웨이트 패턴의 근간이 되며, 열거 타입은 인스턴스가 하나만 만들어짐을 보장한다.
 

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세 번째, 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

 
반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택할 수 있게 하는 ‘엄청난 유연성’이다.

public class Card {

    public static void main(String []args){
        Card.from(969);
    }
    
    public static Card from(int nice) {
        if(900 < nice && nice <= 1000) {
            System.out.println("OneGrade");
            return new OneGrade();
        }
        if(870 < nice && nice <= 899) {
            System.out.println("TwoGrade");
            return new TwoGrade();
        }
        if(840 < nice && nice <= 869) {
            System.out.println("ThreeGrade");
            return new ThreeGrade();
        }
        throw new IllegalArgumentException();
    }
}

class OneGrade extends Card {
}

class TwoGrade extends Card {
}

class ThreeGrade extends Card {
}

Card.from()에 임의 값을 넣어 카드에 상속되어있는 하위 타입 객체를 반환할 수 있다. Card를 사용하여 점수에 맞는 등급을 나눌 수 있다.

API를 만들 때 이 유연성을 응용하면 구현 클래스를 공개하지 않고도 그 객체를 반환할 수 있어 API를 작게 유지할 수 있다. 이 인터페이스를 정적 펙터리 메서드의 반환 타입으로 사용하는 인터페이스 기반 프레임워크를 만드는 핵심기술이다.
자바 컬렉션 프레임워크는 핵심 인터페이스들에 수정 불가나 동기화 등의 기능을 덧붙인 총 45개의 유틸리티 구현체 제공, 이 구현체 대부분을 단 하나의 인스턴스화 불가 클래스인 java.util.Collections에서 정적 팩토리 메서드를 통해 얻도록 했다.
정적 팩터리 메서드를 사용하는 클라이언트는 얻은 객체를(그 구현 클래스가 아닌) 인터페이스만으로 다루게 된다.
정적 메서드를 구현하기 위한 코드 중 많은 부분은 여전히 별도의 package-private 클래스에 두어야 할 수 있다. 자바8에서도 인터페이스에는 public 정적 멤버만 허용하기 때문이다. 자바9에서는 private 정적 메서드까지 허락하지만 정적 필드와 정적 멤버 클래스는 여전히 public이어야 한다.

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네 번째, 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.

반환 타입의 하위 타입이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 상관없다. 다음 릴리스에서는 또 다른 클래스의 객체를 반환해도 된다.
EnumSet 클래스는 public 생성자 없이 오직 정적 팩토리만 제공한다.
원소가 적을 때 RegularEnumset을 사용할 이점이 없어지면 다음 릴리스 때는 삭제해도 문제없다.
클라이언트는 팩터리가 건네주는 객체가 어느 클래스의 인스턴스인지 알수없고 알 필요도 없다. EnumSet의 하위 클래스이기만 하면된다.

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)
        return new RegularEnumSet<>(elementType, universe);
    else
        return new JumboEnumSet<>(elementType, universe);
}

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다섯 번째, 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

이런 유연함은 서비스 제공자 프레임워크를 만드는 근간이 된다.
서비스 제공자 프레임워크는 3개의 핵심 컴포넌트로 이뤄진다.
구현체의 동작을 정의하는 서비스 인터페이스,
제공자가 구현체를 등록할 때 사용하는 제공자 등록 API,
클라이언트가 서비스의 인스턴스를 얻을 때 사용하는 서비스 접근 API 이다.

[정적 팩터리 메서드 단점]

첫번째, 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하니 정적 팩터리 메서드만 제공하면 하위클래스를 만들 수 없다.
두번째, 정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다. 생성자처럼 API설명에 명확히 드러나지 않은 정적 팩터리 메서드 방식 클래스를 인스턴스화할 방법을 알아야한다.

from : 매개변수를 해당타입 인스턴스를 반환하는
형변환 메서드

Date d = Date.from(instant);

of : 여러 매개변수를 적합 타입의 인스턴스를 변환하는 집계 메서드

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

valueOf : from과 of의 더 자세한 버전

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

instance 혹은 getInstance: 매개변수를 받으면 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하진 않음.

StackWalker luke = StackWalker.getInstance(option);

create 혹은 newInstance : instance 혹은 getInstance와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성 반환함을 보장함

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

getType : getInstance와 같으나, 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다. Type은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입이다.

FileStore fs = Files.getFileStore(path)

newType : newInstance와 같으나, 다른 클래스에 팩터리메서드를 정의할 때 사용.

BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path)

type : getType과 newType의 간결한 버전

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

참고 사이트 | kadosholy.it story.com/91
                     docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/EnumSet.html