아이템 17. 변경 가능성을 최소화하라

[luckyDaveKim]

클래스를 불변으로 만드는 5가지 규칙

• 객체의 상태를 변경하는 메서드를 제공하지 않는다.
• 클래스를 확장할 수 없도록 한다.
• 모든 필드를 final로 선언한다.
• 모든 필드를 private으로 선언한다.
• 자신 외에는 내부의 가변 컴포넌트에 접근할 수 없도록 한다.

Tip : 불변 클래스의 메서드는 동사(add) 대신 전치사(plus)를 사용
이는 해당 메서드가 객체의 값을 변경하지 않는다는 사실을 강조

불변 클래스

ex: String, BigInteger, BigDecimal 등...

public final class Complex {
    private final double re;
    private final double im;

    public Complex(double re, double im) {
        this.re = re;
        this.im = im;
    }

    public double realPart() {
        return re;
    }

    public double ImaginaryPart() {
        return im;
    }

    // 1. 동사(add) 가 아닌, 전치사(plus) 사용하여, 이 메서드가 객체의 값을 변환하지 않음을 강조
    // 2. 객체 자신을 수정하지 않고, 새로운 Complex 인스턴스를 만들어 반환
    public Complex plus(Complex o) {
        return new Complex(re + o.re, im + o.im);
    }

    public Complex minus(Complex o) {
        return new Complex(re - o.re, im - o.im);
    }

    public Complex times(Complex o) {
        return new Complex(re * o.re - im * o.im, re * o.im + im * o.re);

    }

    public Complex dividedBy(Complex o) {
        double tmp = o.re * o.re + o.im + o.im;
        return new Complex((re * o.re + im * o.im) / tmp, (im * o.re - re * o.im) / tmp);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o)
            return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        Complex complex = (Complex)o;
        return Double.compare(complex.re, re) == 0 && Double.compare(complex.im, im) == 0;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(re, im);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format("(%f + %fi)", re, im);
    }
}

장점

• thread safe하여 별도의 동기화 로직 불필요 (안심하고 공유 가능)
• 계산 비용이 큰 메소드 결과는 캐싱해두고 재사용 가능 (불변 클래스이기에 가능한 묘수)

단점

• 값이 다르면 반드시 독립된 객체로 만들어야 함 (생성 비용이 큰 객체의 경우 오버헤드가 큼)

단점 극복 : 가변 동반 클래스 제공 ex: StringBuilder 등...

불변 클래스 만드는법

• final 클래스로 선언
• 모든 생성자를 private, package-private로 선언 후, public 정적 팩터리 제공 (장점1 : 패키지 내부에서는 자유롭게 활용하며, 패키지 밖에서는 생성자 접근이 안되어 확장이 불가) (장점2 : 정적 팩터리 방식은 객체 캐싱 기능을 제공 가능)

직렬화 주의점 Serializable을 구현하는 불변 클래스의 내부에 가변 객체를 참조하는 필드가 있다면, readObject, readResolve 메서드를 정의해야한다 참고 : https://github.com/NMP-Study/EffectiveJava2022/blob/4be6aa4df8e807ee7814eeb7c84d83aa417aedb5/src/main/java/org/effectivejava/item17/MutableAttack.java#L5

마무리

• 클래스는 꼭 필요한 경우가 아니라면 불변이어야 한다.
• 불변으로 만들 수 없는 클래스라도 변경할 수 있는 부분을 최소한으로 줄이다.
• 다른 합당한 이유가 없아면 모든 필드는 private final이어야 한다.
• 생성자는 불변식 설정이 모두 완료된, 초기화가 완벽히 끝난 상태의 객체를 생성해야 한다.