[Effective Java] Day 5 - Item 2 :: 생성자에 매개변수가 많다면 빌더를 고려하라 (2), Item 3 :: Private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라
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Day 5 기록 시작!
Item 2 :: 생성자에 매개변수가 많다면 빌더를 고려하라 (2)
3. 빌더 패턴(JavaBeans pattern) (2)
소스코드는 Day4 게시글 참고
Pizza.Build 추상 클래스는 재귀적 타입 한정을 이용하고 selft라는 메소드를 사용해서 클래스에서는 형변환 하지 않고도 메서드 연쇄를 지원할 수 있다. selft type이 없는 자바를 위한 우회 방법을 시물레이트한 셀프 타입 관용구라 한다.
하위 클래스의 메서드인 NyPizza.Builder가 상위 클래스의 메서드가 정의한 반환 타입이 아닌(이 예제에서는 상위 클래스의 메서드가 추상 메서드라 반환 타입이 구현되어 있지 않긴함), 그 하위타입인 NyPizza를 반환하는 기능을 공변환 타이핑(convariant return typing)이라 한다. 이 기능을 이용하면 클라이언트 코드가 타입 캐스팅을 할 필요가 없어진다.
NyPizza nyPizza = new NyPizza.Builder(NyPizza.Size.SMALL) //1
.addTopping(Pizza.Topping.SAUSAGE) //2
.addTopping(Pizza.Topping.ONION) //3
.build(); //4
Calzone calzone = new Calzone.Builder()
.addTopping(Pizza.Topping.HAM)
.sauceInde()
.build();
위 nyPizza 소스코드가 작동하는 순서
- NyPizza.Builder 클래스 수행
NyPizza.size = MEDIUM→ NyPizza.Builder 클래스 반환 - NyPizza는 Pizza 클래스를 상속받고 있으므로 바로 Pizza.Builder 클래스 내 addToping 수행.
피자의 빌더가 자신의 하위타입을 받을 수 있으므로 NyPizza.Builder 클래스를 타입으로 받을 수 있음.
Pizza.Builder.toppings = HAMself() 리턴 → NyPizza 내 self() 수행 → NyPizza.Builder 클래스 반환 - Pizza.Builder 클래스 내 addToping 수행.
Pizza.Builder.toppings = HAM, ONIONself() 리턴 → NyPizza 내 self() 수행 → NyPizza.Builder 클래스 반환 - NyPizza.Builder.build 수행 → NyPizza 메소드 수행 → super(builder) 수행 → Pizza class의 Builder를 매개변수로 받는 Pizza 메소드 수행 → 빌더가 가지고 있는 토핑을 Pizza.toppings로 바꿔줌 → NyPizza로 돌아와 builder가 가지고 있는 사이즈를 NyPizza의 사이즈에 셋팅 → NyPizza 객체 리턴됨
빌더패턴의 장점
- 빌더를 이용하면 가변인수 매개변수를 여러개 사용할 수 있다.
- 생성자나 팩토리는 가변인자를 맨 마지막에 매개변수에 한번 밖에 못씀
- 토핑 예제에서 본 것 처럼 메서드를 여러 번 호출하도록 하고 각 호출 때 넘겨진 매개변수들을 하나의 필드로 모을 수 있다.
- 빌더는 상당히 유연해서 빌더 하나로 여러 객체를 순회하며 만들 수도 있다.
- 빌더에 넘기는 매개변수에 따라 다른 객체를 만들어 줄 수 있다.
- 객체마다 부여되는 일련번호와 같은 특정 필드는 빌더가 알아서 채우도록 할 수도 있다.
빌더패턴의 단점
- 객체 생성 전 빌더를 먼저 만들어야하므로 성능에 민감한 상황에서는 문제가 될 수 있다.
- 하지만, 성능 차이가 아주 미미하므로 성능때문에 빌더를 안쓴다는건… 크게 고려하지 않아도 된다!
- 생성자를 사용하는 것보다 코드가 장황하다
결론
- 생성자나 정적 팩터리가 처리해야 할 매개변수가 많다면 빌더 패턴을 선택하는게 좋다.
- 매개변수 중 다수가 선택 값이거나, 데이터 타입이 같다면 더더욱!
- 빌더는 점층적 생성자보다 클라이언트 코드를 읽고 쓰기가 훨씬 간결하고, 자바빈즈보다 훨씬 안전하다.
- 빌더 패턴은 매개변수가 많거나(한 4개 이상) 앞으로 늘어날 가능성이 있는 경우에 사용하는 것이 좋다.
- API는 시간이 지날수록 매개변수가 많아지는 경향이 있으니 애초에 빌더로 시작하는 것을 추천
참고: Lombok annotation을 추가하여 빌더패턴 사용하기
package item02;
import lombok.Builder;
import lombok.Singular;
import java.util.List;
@Builder
public class NutritionFactsLombok {
@Builder.Default private int servingSize = 10;
private int sodium;
private int carbohydrate;
private int servings;
@Singular private List<String> names;
public static void main(String[] args) {
NutritionFactsLombok nutritionFactsLombok = NutritionFactsLombok.builder()
.servings(10)
.carbohydrate(100)
.name("ara")
.name("minwoo")
.clearNames()
.build();
// NutritionFactsLombok facts = new NutritionFactsLombok();//기본 생성자가 안만들어짐. @NoArgsConstructor 사용해야함
}
}
Item 3 :: Private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라
- 싱글턴: 객체의 인스턴스가 오직 1개만 생성되는 패턴을 의미
ex) 함수와 같은 stateless Object(무상태 객체), 설계상 유일해야 하는 시스템 컴포넌트- stateless Object(무상태 객체): 인스턴스 변수가 없는 객체
public class Car { void Car() { System.out.println("I'm a car!"); } }아래와 같이 컴파일 타임에 정의되어 있고 변경되지 않는 상수도 stateless Object이다.
public class Car { static final String MESSAGE = "I'm a car!"; void Car() { System.out.println(MESSAGE); } }stateless Object와 연관된 헷갈릴 수 있는 개념으로 Immutable Object가 있다. 객체 지향 프로그래밍에서 Immutable Object란 상태를 바꿀 수 없는 객체이다.
public class Car { private static String message; void Car(String message) { this.message = message; } public void printMessage() { System.out.println(message); } }이와 같이 불변 객체는 상태가 한번 지정되면 바뀔 수 없지만 컴파일 시점에 값이 정의되는 것이 아니기때문에 stateless Object는 아니다.
- stateless Object(무상태 객체): 인스턴스 변수가 없는 객체
클래스를 싱글턴으로 만들면 클라이언트 코드를 테스트하기가 어렵다. 싱글톤이 인터페이스를 구현한게 아니라면 싱글턴 인스턴스를 mock 객체 구현으로 대체할 수 없기 때문이다.
- Mock 객체: 실제 객체를 다양한 조건으로 인해 제대로 구현하기 어려울 경우 가짜 객체를 만들어 사용하는데, 이를 Mock 객체라 한다.
Mock 객체가 필요한 경우,- 테스트 작성을 위한 환경 구축이 어려운 경우
- 테스트가 특정 경우나 순간에 의존적인 경우
- 시간이 걸리는 경우
싱글턴을 만드는 방식은 두가지가 있으며 공통점이 있다.
- 생성자는 private으로 감춰둔다.
- 유일한 인스턴스에 접근할 수 있는 수단으로 public static 멤버를 마련해둔다.
