[Item 17] 가변 동반 클래스(companion class)

[zpqmdh]

책 p.110에는 불변 객체의 단점에 대한 해결 방식 중 하나로, 다단계 연산(multiple operation)들을 예측하여 기본 기능으로 제공하는 방법에 대해 설명하고 있습니다. 예로는 BigInteger 의 모듈러 지수 같은 다단계 연산 속도를 높여주는 가변 동반 클래스(companion class) 를 package-private으로 선언한 것을 들고 있습니다.

이때, String의 StringBuilder 로도 함께 예를 들고 있는데, BigInteger 과 String 이 둘의 차이가 무엇인지 궁금합니다. 부가적으로 가변 동반 클래스를 어떻게 클라이언트의 요구를 예측하여 구현하였는지도 궁금합니다.

[ForteEscape]

Q.

이때, String의 StringBuilder 로도 함께 예를 들고 있는데, BigInteger 과 String 이 둘의 차이가 무엇인지 궁금합니다. 부가적으로 가변 동반 클래스를 어떻게 클라이언트의 요구를 예측하여 구현하였는지도 궁금합니다.

A. 아래 사진은 BigInteger가 있는 math 패키지 내부의 여러 클래스들입니다.

• BigInteger, BigDecimal 클래스는 내부에서 사용하는 여러 가변 동반 클래스들인 BitSeive, MutableBigInteger 등을 사용하고 있습니다. 이것들은 모두 package-private하다는 특징을 가지는데 이러한 클래스들을 사용자가 사용하지 않아도 어떤 연산들을 할 지 예측이 가능하기 때문입니다.

• 클라이언트가 BigInteger를 사용해서 무언가를 한다면 보통 다른 BigInteger 타입의 수를 가져와서 연산을 수행하지 다른 String 타입을 가지고 와서 연산을 수행하지는 않을 것입니다. 따라서 구현자의 입장에서 두 수를 이용하여 어떤 연산을 수행할 것인지에 대해 정확히 예측이 가능합니다.

  • 두 수를 이용하여 할 수 있는 연산들은 종류는 많으나 어느 정도 파악이 가능합니다. 사칙연산 전반 뿐만 아닌 모듈러 연산, 제곱 연산과 역원 구하기 등이 대표적일 수 있을 것입니다.

• 반면 String의 경우에는 다릅니다. 예를 들어 어떤 문자나 문자열을 추가해야 하는 경우, 입력이 항상 char 또는 String으로 들어온다는 보장이 어디에도 없습니다. 문자, 문자열은 물론이고 정수, 소수와 같은 여러 수들도 함께 들어올 수 있기 때문입니다. 또한 몇개의 문자가 추가적으로 들어오는지도 예측할 수 없을 것입니다. 따라서 String의 동반 클래스를 구현하는 사람의 입장에서 클라이언트가 어떤 연산을 수행하는지에 대해 정확히 예측이 힘듭니다.

  • 비단 문자를 추가하는것 이외에도, 여러 연산에 있어서 BigInteger에 비하여 상대적으로 예측 불가능한 부분이 많습니다.

• 따라서 이런 경우에는 클라이언트가 원하는 연산을 스스로 진행할 수 있도록 동반 클래스를 public으로 열어두고 구현을 진행하는 것이 좋다는 것을 책에서 서술하고 있습니다.