아이템 1. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

[okhee]

Item 1. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

클래스는 public 생성자 메소드 대신 static(정적) 팩토리 메서드를 제공할 수 있다.

장점

이름을 가질 수 있다.

new BigInteger(int, int, Random)
BigInteger.probablePrime(int, Random)

• 이름을 추가해서, 생성되는 인스턴스의 특성을 설명할 수 있다.
• 생성자는 같은 시그니처로는 두 개 이상의 메소드를 만들 수 없다.

호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다

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

• 일일이 새로운 인스턴스를 만들지 않고 캐싱/재활용이 가능하다.
  • 만약 생성비용이 큰 객체라면 생성비용을 아낄 수 있음.

하위 타입 객체의 인스턴스를 반환할 수 있다.

• 구현 클래스를 공개하지 않고도, 그 객체를 반환할 수 있다.
  • API를 작게 유지할 수 있다.
  • 예를 들어 자바 컬렉션 프레임워크는 java.util.Collections를 통해 제공하지만 내부적으로 45개의 구현클래스를 갖고 있고, 이를 공개하지 않기 때문에, API를 간단하게 유지할 수 있다.
• 구현 클래스가 아닌, 인터페이스를 통해서 API를 사용하게 된다.(아이템 64와 관련)
• JAVA8에서는 인터페이스가 메소드를 가질 수 있게 되어서, 인터페이스에서 정적 팩토리 메서드를 만들어도 된다.
  • 단, 접근자가 public만 가능하여 다른 접근레벨이 필요할 경우, Collections 예시 처럼 별도 companion 클래스(인스턴스화 불가능한 클래스)가 필요하다.
• 인터페이스 기반으로 프레임워크를 만드는 핵심 기술이 된다.(아이템 20과 관련, 가능하면 인터페이스를 사용하자.)

매개변수에 따라 다른 객체의 인스턴스를 반환할 수 있다.

• 반환 타입의 하위객체이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 상관없다.
• EnumSet(아이템 36)의 경우 정적 팩토리 메서드만 제공한다.
  • 64개 이하의 원소의 경우에는 long변수 하나로 관리하는 RegularEnumSet, 65개 이상일 경우 JumboEnumSet으로 만들서 사용하게 된다. (openjdk-source 일부링크)
• 클라이언트가 실제로 어떤 구현체인지는 알 필요도 없다.
• 추후 성능을 개선하기 위해 구현 클래스를 추가하더라도, 아무런 문제가 없다.

정적 팩토리 메서드를 작성하는 시점에는 해당 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

• 서비스 제공자 프레임워크(Service provider framework)의 근간이 된다.
  • 대개 3개의 요소로 구성
    • 서비스 인터페이스 (service interface)
      • 서비스의 동작을 정의
    • 제공자 등록 API (provider registration API)
      • provider가 구현체를 등록하는 API
    • 서비스 접근 API (service access API)
      • 서비스의 구현체를 얻음
  • 서비스 제공자 인터페이스(service provider interface)
    • 위 3개의 요소에 더불어 종종 사용됨.
    • 서비스 인터페이스의 구현체를 생성하는 팩토리 객체를 설명함.
  • JDBC가 좋은 예시
    • DriverManager ( javadoc )코드에 비슷한 부분이 있음
    • registerDriver를 통해 드라이버를 등록
    • getConnection으로 서비스를 얻음
  • ServiceLoader라는 범용 서비스제공 인터페이스가 생겨, 프레임워크를 직접 만들필요가 없어짐.
    • 흔히쓰는 slf4j LoggerFactory.getLogger 가 이렇게 사용하는 것으로 보임.

단점

상속을 하려면 public/protected 생성자가 필요해서, 정적 팩토리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다.

• 어찌보면 상속보다 컴포지션을 사용하도록 유도할 수 있고(아이템 18), 불변 타입(아이템 17)으로 만들려면 이 제약을 지켜야 하므로 장점이라고도 볼수 있다.

정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다.

• 생성자처럼 API설명에 명확하게 드러나지 않아서, 사용자가 인스턴스화할 수 있는 방법을 스스로 찾아야 한다.
• 아직 JAVADOC이 알아서 처리해주면 좋겠지만 그렇지 않다.
• 아래 팩토리 메서드에 흔히 쓰는 명명 방식을 사용하자.
  • from - 하나의 매개변수를 받아 해당 타입의 인스턴스를 반환 Date.from(instant);
  • of - 여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환 EnumSet.of(JACK, QUEEN, KING);
  • valueOf - from과 of의 더 자세한 버전? BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE);
  • instance / getInstace - 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환, 같은 인스턴스임을 보장하진 않음 StackWalker.getInstance(options);
  • create / newInstance - 위와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성해서 반환함을 보장함 Array.newInstasnce(classObject, arrayLen);
  • get{Type} - getInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩토리 메서드를 정의할 때 쓴다. FileStore fs = Files.getFileStore(path);
  • new{Type} - newInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩토리 메서드를 정의할 때 쓴다. BufferdReader br = Files.newBufferedReader(path);
  • {type} - getType과 newType의 간결한 버전 Collections.list(someList);

정리

• 정적 팩터리 메서드/public 생성자는 각자의 쓰임/장단점이 있으니, 잘알고 쓰자.
• 정적 팩터리 메서드가 유리한 경우가 많으므로, 무작정 생성자를 쓰지는 말자.