[아이템 1] 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

※ 여기서 말하는 정적 팩터리 메서드 ≠ GoF의 팩터리 메서드

 

• 클래스는 클라이언트에 public 생성자 대신 (혹은 생성자와 함께) 정적 팩터리 메서드(static factory method)를 제공할 수 있다.
• 다음은 정적 팩터리 메서드에 흔히 사용하는 명명 방식들이다.
  • from: 매개변수를 하나 받아서 해당 타입의 인스턴스를 반환하는 형변환 메서드
    • 예) Date d = Date.from(instant);
  • of: 여러 매개변수를 받아 적합한 타입의 인스턴스를 반환하는 집계 메서드
    • 예) Set<Rank> faceCards = EnumSet.of(JACK, QUEEN, KING);
  • valueOf: from과 of의 더 자세한 버전
    • 예) BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Integer.MAX_VALUE);
  • instance 혹은 getInstance: (매개변수를 받는다면) 매개변수로 명시한 인스턴스를 반환하지만, 같은 인스턴스임을 보장하지는 않는다.
    • 예) StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options);
  • create 혹은 newInstance: instance 혹은 getInstance와 같지만, 매번 새로운 인스턴스를 생성해 반환함을 보장한다.
    • 예) Object newArray = Array.newInstance(classObject, arrayLen);
  • getType 혹은 newType: getInstance와 같으나, 생성할 클래스가 아닌 다른 클래스에 팩터리 메서드를 정의할 때 쓴다. "Type"은 팩터리 메서드가 반환할 객체의 타입이다.
    • 예) FileStore fs = Files.getFileStore(path)
    • 예) BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path);
  • type: getType과 newType의 간결한 버전
    • 예) List<Complaint> litany = Collections.list(legacyLitany);

 

[장점]

1. 이름을 가질 수 있다.

• BigInteger(int, int, Random) : 의미를 담지 못 함.
• BigInteger.probablePrime : '값이 소수인 BigInteger를 반환한다'는 의미 포함.
• 하나의 시그니처로는 생성자를 하나만 만들 수 있다. 매개변수의 순서를 바꾸는 방식으로 제한을 회피해볼 수 있지만 개발자가 각 생성자의 역할을 기억하지 못해 실수를 할 수 있기 때문에 좋지 않은 방법이다.

2. 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다.

• 불변 클래스(immutable class)아이템17는 인스턴스를 미리 만들어 놓거나 새로 생성한 인스턴스를 캐싱하여 재활용하는 식으로 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다. 예시) Boolean.valueOf(boolean) 메서드는 객체를 아예 생성하지 않는다.
• 정적 팩터리 방식의 클래스는 언제 어느 인스턴스를 살아 있게 할지를 철저히 통제할 수 있다. 이런 클래스를 인스턴스 통제(instance-controlled) 클래스라 한다. 
  • 클래스를 싱글턴(singleton)으로 만들 수 있다. 아이템3
  • 인스턴스화 불가(noninstantiable)로 만들 수 있다. 아이템4
  • 불변 값 클래스에서 동치인 인스턴스가 단 하나뿐임을 보장할 수 있다. (a == b일 때만 a.equals(b)가 성립)
  • 플라이웨이트 패턴(Flyweight pattern)의 근간이 되며, 열거 타입아이템34은 인스턴스가 하나만 만들어짐을 보장한다.

3. 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

• 반환할 객체의 클래스를 자유롭게 선택할 수 있게 하는 '엄청난 유연성'을 선물한다.
• API를 만들 때 이 유연성을 응용하면 구현 클래스를 공개하지 않고도 그 객체를 반환할 수 있어 API를 작게 유지할 수 있다.
• 프로그래머가 API를 사용하기 위해 익혀야 하는 개념의 수와 난이도도 낮아진다.
• 인터페이스를 정적 팩터리 메서드의 반환 타입으로 사용하는 인터페이스 기반 프레임워크아이템20를 만드는 핵심 기술이기도 하다.
• 클라이언트는 얻은 객체를 (그 구현 클래스가 아닌)인터페이스만으로 다루게 된다.아이템64
• 예시) 자바 컬렉션 프레임워크
  • 핵심 인터페이스들에 수정 불가나 동기화 등의 기능을 덧붙인 총 45개의 유틸리티 구현체를 제공한다.
  • 이 구현체 대부분을 단 하나의 인스턴스화 불가 클래스인 java.util.Collections에서 정적 팩터리 메서드를 통해 얻도록 했다.

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

• 예시) EnumSet 클래스 아이템36
  • 원소가 64개 이하면 원소들을 long 변수 하나로 관리하는 RegularEnumSet의 인스턴스 반환.
  • 원소가 65개 이상이면 long 배열로 관리하는 JumboEnumSet의 인스턴스를 반환.
  • 클라이언트는 이 두 클래스의 존재를 모른다. 심지어 다음 릴리스에서 또 다른 클래스의 객체를 반환해도 된다.

5. 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

• 이런 유연함은 서비스 제공자 프레임워크(service provider framework)를 만드는 근간이 된다. 예시) JDBC(Java Database Connectinity)
• 서비스 제공자 프레임워크에서의 제공자(provider)는 서비스의 구현체다. 이 구현체들을 클라이언트에 제공하는 역할을 프레임워크가 통제하여, 클라이언트를 구현체로부터 분리해준다.
• 서비스 제공자 프레임워크는 3개의 핵심 컴포넌트로 이뤄진다. 종종 서비스 제공자 인터페이스(service provider interface)가 쓰이기도 한다. 서비스 제공자 인터페이스가 없다면 각 구현체를 인스턴스로 만들 때 리플렉션아이템65을 사용해야 한다.
  • 서비스 인터페이스(service interface): 구현체의 동작을 정의
  • 제공자 등록 API(provider registration API): 제공자가 구현체를 등록할 때 사용
  • 서비스 접근 API(service access API): 클라이언트가 서비스의 인스턴스를 얻을 때 사용
  • 서비스 제공자 인터페이스(service provider interface): 서비스 인터페이스의 인스턴스를 생성하는 팩터리 객체를 설명
• 클라이언트는 서비스 접근 API를 사용할 때 원하는 구현체의 조건을 명시할 수 있다. 조건을 명시하지 않으면 기본 구현체를 반환하거나 지원하는 구현체들을 하나씩 돌아가며 반환한다.
• 서비스 제공자 프레임워크 패턴에는 여러 변형이 있다.
  • 브리지 패턴(Bridge pattern): 서비스 접근 API는 공급자가 제공하는 것보다 더 풍부한 서비스 인터페이스를 클라이언트에 반환할 수 있다.
  • 의존 객체 주입(dependency injection, 의존성 주입) 프레임워크아이템5
• 자바6부터는 java.util.ServiceLoader라는 범용 서비스 제공자 프레임워크가 제공되어 프레임워크를 직접 만들 필요가 거의 없어졌다아이템59. JDBC는 자바6 전에 등장한 개념이라 ServiceLoader를 사용하지 않는다.

* Service Provider Framework Pattern 구현 간단 예

출처: https://eyevsky.tistory.com/entry/Service-Provider-Framework-Pattern[하늘눈]

 

 

[단점]

1. 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하니 정적 팩터리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다.

• 컬렉션 프레임워크의 유틸리티 구현 클래스들은 상속할 수 없다.
• 이 제약은 상속보다 컴포지션을 사용아이템18하도록 유도하고 불변 타입아이템17으로 만들려면 이 제약을 지켜야 한다는 점에서 오히려 장점으로 받아들일 수도 있다.

2. 정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다.

• 생성자처럼 API 설명에 명확히 드러나지 않으니 사용자는 정적 팩터리 메서드 방식 클래스를 인스턴스화할 방법을 알아내야 한다.
• 언젠가 자바독이 알아서 처리해주기 전까지는, API 문서를 잘 써놓고 메서드 이름도 널리 알려진 규약을 따라 짓는 식으로 문제를 완화해줘야 한다.