ITEM 1: Static Factory Method(정적 메소드)

Static Factory Method(정적 메소드)

public 생성자를 사용해 객체를 생성하는 방법 외 다음과 같이 public static factory method 를 사용해 해당 클래스의 인스턴스를 만드는 방법이 있다.

// boolean의 기본 타입의 값을 받아 Boolean 객체 참조로 변환
public static Boolean valueOf(boolean b){
    return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
}

이처럼 생성자 대신 정적 팩토리 메소드를 사용하는 것에 대한 장단점은 다음과 같다.

장점

1. 이름을 가질 수 있다.

   public class Book {
       private String title;
       private String author;
   
       // 생성자1
       public Book(String title, String author){
           this.title = title;
           this.author = author;
       }
   
       /**
        * 생성자는 하나의 시그니처만 사용하므로, 다음과 같이 생성자 생성이 불가능하다.
        * 
        */
       public Book(String title){
           this.title = title;
       }
   
       public Book(String author){
           this.author = author;
       }
   }

   생성자는 똑같은 타입의 파라미터로 받는 생성자를 여러개 생성할 수 없다. static factory method는 한 클래스에 시그니처가 같은 생성자가 여러 개 필요한 경우에도 사용할 수 있으며, 또한, 파라미터가 반환하는 객체를 잘 설명하지 못하는 경우에, 이름을 잘 지은 static factory method를 사용할 수 있다.

   public class Book {
     String title;
     String author;
   
     public Book(String title, String author){
       this.title = title;
       this.autor = author;
     }
   
     public Book(){}
   
     /*
     * withName, withTitle과 같이 이름을 명시적으로 선언할 수 있으며,
     * 한 클래스에 시그니처가 같은(String) 생성자가 여러개 필요한 경우에도 다음과 같이 생성할 수 있다.
     */
   
     public static Book withAuthor(String author){
       Book book = new Book();
       book.author = author;
       return book;
     }
   
     public static Book withTitle(String title){
       Book book = new Book();
       book.title = title;
       return book;
     }
   }

2. 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.

   public final class Boolean implements java.io.Serializable,
                                         Comparable<Boolean>
   {
       /**
        * The {@code Boolean} object corresponding to the primitive
        * value {@code true}.
        */
       public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
   
       /**
        * The {@code Boolean} object corresponding to the primitive
        * value {@code false}.
        */
       public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
            // ...
   }

   // boolean의 기본 타입의 값을 받아 Boolean 객체 참조로 변환
   public static Boolean valueOf(boolean b){
       return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
   }

   • 불변클래스 : 미리 만들어둔 인스턴스를 재활용하여(캐싱) 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.

   • Boolean.TRUE는 이에 대한 대표적인 예로, 객체를 생성하지 않는다.

   • Flyweight pattern : 데이터를 공유해 메모리를 절약하는 패턴으로 공통으로 사용되는 객체는 한번만 사용되고, pool에 의해서 관리, 사용된다.

   • Instance-Controlled Class : 정적 펙토리 방식의 클래스는 언제 어느 인스턴스를 살아 있게 할지 통제할 수 있다.

     • Singleton / noninstattiable 로 만들 수 있다.

3. 리턴 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있다.

   • 반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택할 수 있다. (유연성)

   • 인터페이스 기반 프레임워크 : 인터페이스를 정적 펙토리 메서드의 반환 타입으로 사용

     • 인터페이스를 구현한 모든 클래스를 공개하는 것이 아닌 인터페이스 만을 공개할 수 있다.

   // java7 Collections.emptyList()
   public Collections(){
         ///...
   
       public static final List EMPTY_LIST = new EmptyList<>();
   
       public static final <T> List<T> emptyList() {
           return (List<T>) EMPTY_LIST;
       }
   
         //...
   }

   // java9 List of()
   static <E> List<E> of() {
       return (List<E>) ImmutableCollections.ListN.EMPTY_LIST;
   }

4. 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.

   • 하위 타입 클래스이기만 하면 어떠한 클래스의 객체를 반환할 수 있다.

   • 그 대표적인 예가 EnumSet 으로, public 생성자 없이 오직 정적 팩터리만으로 제공한다.

     public abstract class EnumSet<E extends Enum<E>> extends AbstractSet<E>
         implements Cloneable, java.io.Serializable
     {
         //...
         /**
          * Creates an empty enum set with the specified element type.
          *
          * @param <E> The class of the elements in the set
          * @param elementType the class object of the element type for this enum
          *     set
          * @return An empty enum set of the specified type.
          * @throws NullPointerException if <tt>elementType</tt> is null
          */
         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);
         }
     
       //...
     }

     EnumType의 원소의 개수에 따라 RegularEnumSet, JumboEnumSet 으로 결정되는데 클라이언트는 이 두 객체의 존재를 모르며, 추후에 새로운 타입을 만들거나 기존 타입을 없애는 경우에도 문제되지 않는다.

5. 정적 팩토리 메소드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

   • 대표적인 Service Provider Framework(서비스 제공자 프레임워크)로는 JDBC 가 있다.

   • 서비스 인터페이스(JDBC - Connection) : 구현체의 동작 정의

   • 제공자 등록 API(JDBC - DriverManager.registerDriver) : provider가 구현체를 등록할 때 사용

   • 서비스 접근 API(JDBC - DriverManager.getConnection) : 클라이언트는 서비스 접근 API 사용시 원하는 구현체의 조건을 명시할 수 있음

   • 서비스 제공자 인터페이스(JDBC - Driver) : 서비스 인터페이스의 인스턴스를 생성하는 펙토리 객체를 설명해준다.

   • 클라이언트는 서비스 접근 API 사용시 원하는 구현체의 조건을 명시할 수 있는 점은 Service Provider Framework가 유연한 정적 팩토리라고 할 수 있는 실체이다.

단점

1. public 혹은 protected 생성자가 없이 정적 펙터리 메서드만 제공하는 클래스는 하위 클래스를 생성할 수 없다.

   • 해당 제약은 상속보다는 Composition 사용을 유도하고, Immutable 타입으로 만드려면 해당 제약을 지켜야 한다는 점에서 장점이 될 수 있다.

2. 프로그래머가 해당 메서드를 찾기 쉽지 않다.

   • 생성자는 API Docs 상단에 모아두었기 때문에 찾기가 쉬우나, 정적 팩터리 메서드는 다른 메서드와 구분 없이 보여주므로 사용자가 인스턴스화할 방법을 알아서 찾아내야한다.

주로 사용하는 명명 방식

메서드	설명	예제
from	매개변수를 하나 받아 해당 타입의 인스턴스를 반환(형변환 method)	Date d = Date.from(instant);
of	여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메서드	Set<Rank> faceCards = EnumSet.of(JACK, QUEEN, KING);
valueOf	from과 of의 더 자세한 버전	BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE);
instance getInstance	매개변수를 받을 경우 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만 같은 인스턴스임을 보장하지는 않음	StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options);
create newInstance	instance 혹은 getInstance와 같지만 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환한다.	Object newArr = Array.newInstance(classObj,arrayLen);
getType	getInstance와 같으나 생성할 클래스가 아닌 다른 클레스의 팩터리 메서드를 정의할 때 사용한다.	FileStore fs = Files.getFileStore(path)
newType	newInstance와 같으나 생성할 클래스가 아닌 다른 클레스의 팩터리 메서드를 정의할 때 사용한다.	BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path);
type	getType과 newType의 간결한 버전	List<Complaint> litany = Collections.list(legachLitancy);

참고

• https://parkgaebung.tistory.com/29

• 쟈미의 devlog