[아이템 24] 멤버 클래스는 되도록 static으로 만들라

중첩 클래스란?

정의

다른 클래스 안에 정의된 클래스

사용법

중첩 클래스는 자신을 감싼 클래스에서만 쓰여야 하며, 그 외의 쓰임새가 있다면 톱레벨 클래스로 만들어야 한다.

종류

중첩 클래스의 종류에는 정적 멤버 클래스, (비정적)멤버 클래스, 익명 클래스, 지역 클래스가 있다. 

첫번째를 제외한 나머지는 내부 클래스(inner class)에 해당한다.

 

정적 멤버 클래스

특징

• 다른 클래스 안에 선언
• 바깥 클래스의 private 멤버에 접근 가능

활용

• 바깥 클래스와 함께 쓰일 때만 유용한 public 도우미 클래스로 쓰인다.
  e.g.) 계산기가 지원하는 연산 종류를 정의하는 열거 타입

 

비정적 멤버 클래스

특징

• 비정적 멤버 클래스의 인스턴스와 바깥 인스턴스 사이의 관계는 멤버 클래스가 인스턴스화될 때 확립되며, 더 이상 변경할 수 없다.
• 이 관계는 바깥 클래스의 인스턴스 메서드에서 비정적 멤버 클래스의 생성자를 호출할 때 자동으로 만들어지는 게 보통이지만, 드물게는 직접 바깥 인스턴스의 클래스.new MemberClass(args)를 호출해 수동으로 만들기도 한다.
• 이 관계 정보는 비정적 멤버 클래스의 인스턴스 안에 만들어져 메모리 공간을 차지하며, 생성 시간도 더 걸린다.

활용

• 어댑터를 정의할 때 자주 쓰인다. 즉, 어떤 클래스의 인스턴스를 감싸 다른 클래스의 인스턴스처럼 보이게 하는 뷰로 사용하는 것이다.
  e.g 1) Map 인터페이스의 구현체들은 보통 keySet, entrySet, values 메서드가 반환하는 자신의 컬렉션 뷰를 구현할 때 비정적 멤버 클래스를 사용한다.
  e.g 2) Set, List 등의 컬렉션 인터페이스 구현들도 자신의 반복자를 구현할 때 비정적 멤버 클래스를 주로 사용한다.
• 비정적 멤버 클래스의 인스턴스 메서드에서 정규화된 this를 사용해 바깥 인스턴스의 메서드를 호출하거나 바깥 인스턴스의 참조를 가져올 수 있다. 정규화된 this란 클래스명.this 형태로 바깥 클래스의 이름을 명시하는 용법을 말한다.

주의사항

• 개념상 중첩 클래스의 인스턴스가 바깥 인스턴스와 독립적으로 존재할 수 있다면 정적 멤버 클래스로 만들어야 한다.
  비정적 멤버 클래스는 바깥 인스턴스 없이는 생성할 수 없기 때문이다.
• 멤버 클래스가 공개된 클래스의 public이나 protected 멤버라면, 정적이냐 아니냐는 두 배로 중요해진다.
  멤버 클래스 역시 공개 API가 되니, 혹시라도 향후 릴리스에서 static을 붙이면 하위 호환성이 깨진다.

 

익명 클래스

특징

• 익명 클래스는 이름도 없고, 바깥 클래스의 멤버도 아니다. 멤버와 달리, 쓰이는 시점에 선언과 동시에 인스턴스가 만들어진다.
• 오직 비정적인 문맥에서 사용될 때만 바깥 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있다.
• 정적 문맥에서라도 상수 변수 이외의 정적 멤버는 가질 수 없다.

활용

• 자바가 람다를 지원하기 전에는 즉석에서 작은 함수 객체나 처리 객체를(process objec)를 만드는 데 익명 클래스를 주로 사용했다.
• 익명 클래스의 또 다른 주 쓰임은 정적 팩터리 메서드를 구현할 때다. (아이템20의 intArrayAsList 예시)

 

지역 클래스

특징

• 지역변수를 선언할 수 있는 곳이면 실질적으로 어디스든 선언할 수 있고, 유효 범위도 지역변수와 같다.
• 익명 클래스처럼 비정적 문맥에서 사용될 때만 바깥 인스턴스를 참조할 수 있으며, 정적 멤버는 가질 수 없으며, 가독성을 위해 짧게 작성해야 한다.

 

멤버 클래스에서 바깥 인스턴스에 접근할 일이 없다면 무조건 static을 붙여서 정적 멤버 클래스로 만들자.

• static을 생략하면 바깥 인스턴스로 숨은 외부 참조를 갖게 된다.
• 숨은 외부 참조를 저장하려면 시간과 공간이 소비된다.
• 가비지 컬렉션이 바깥 클래스의 인스턴스를 수거하지 못하는 메모리 누수가 생길 수 있다. (아이템7)