객체 생성과 파괴 - 아이템 1. 생성자 대신 정적 팩토리 메서드를 고려하라

생성자 대신 정적 팩토리 메서드를 고려하라

정적 팩토리 메서드의 장점

1. 이름을 가질 수 있다.

public static Position createStartPosition() {
    return new Position(START_POSITION_VALUE);
}

Position position = Position.createStartPosition();

생성자 자체는 생성되는 객체의 특성을 직관적으로 설명하지 않는다. 위 코드와 같이 메서드명을 명시함으로써 어떠한 객체가 생성되는지 더 구체적으로 알 수 있다.

 

public class Person {
    String name;
    String age;
    
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public Person(String age) {
        this.age = age;
    }
}

또한, 생성자는 똑같은 타입을 파라미터로 받는 생성자 두 개를 만들 수 없지만, 정적 팩토리 메서드를 사용하면 가능하다.

 

public class Person {
    String name;
    String age;
    
    private Person() {
    }
    
    private Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public static Person withName(String name) {
        return new Person(name);
    }
    
    public static Person withAddress(String age) {
        Person person = new Person();
        person.age = age;
        return person;
    }
}

정적 팩토리 메서드를 사용함으로써, 똑같은 타입을 파라미터로 받는 생성자를 두 개 만들 수 있다.

 

2. 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.

public class LottoNumber {
    public static final int MIN_LOTTO_NUMBER = 1;
    public static final int MAX_LOTTO_NUMBER = 45;

    private final int number;

    /** 생성자 */
    public LottoNumber(final int number) {
        this.number = number;
    }

    private void checkLottoNumberRange(final int number) {
        if (number < MIN_LOTTO_NUMBER || MAX_LOTTO_NUMBER < number) {
            throw new IllegalArgumentException("입력값은 1이상 45이하여야 합니다.");
        }
    }
}

위 소스코드는 1부터 45까지의 숫자를 입력받고 로또 번호를 반환하는 클래스가 있다고 가정해 보겠다. 위와 같이 같은 입력 값에 대해 계속 새로운 인스턴스를 생성할 필요는 없을 것이다.

 

public class LottoNumber {
    public static final int MIN_LOTTO_NUMBER = 1;
    public static final int MAX_LOTTO_NUMBER = 45;

    public static final LottoNumber[] LOTTO_NUMBER_CACHE = new LottoNumber[MAX_LOTTO_NUMBER + 1];

    static {
        IntStream.rangeClosed(MIN_LOTTO_NUMBER, MAX_LOTTO_NUMBER)
                .forEach(number -> LOTTO_NUMBER_CACHE[number] = new LottoNumber(number));
    }

    private final int number;
    
    /** 생성자 */
    private LottoNumber(int number) {
        this.number = number;
    }

    /** 정적 팩토리 메서드 */
    public static LottoNumber valueOf(final int number) {
        if (number < MIN_LOTTO_NUMBER || MAX_LOTTO_NUMBER < number) {
            throw new IllegalArgumentException("입력값은 1이상 45이하여야 합니다.");
        }
        return LOTTO_NUMBER_CACHE[number];
    }
}

인스턴스를 미리 만들어 놓거나 캐싱하여 재활용하는 방식으로 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다. 생성 비용이 큰 객체일 경우 더 좋은 효과를 발휘한다.

 

3. 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있다.

API를 만들 때 정적 팩토리 메서드를 응용하면 구현 클래스를 공개하지 않고도 해당 객체를 반환할 수 있어 API를 작게 유지할 수 있다는 장점이 있다.

 

public interface Car {
    public void drive();
}

public class ElectricCar implements Car {
    int position = 0;
    
    /** 생성자 */
    private ElectricCar(int position) {
        this.position = position;
    }
    
    /** 정적 팩토리 메서드 */
    public static Car create(int position) {
        return new ElectricCar(position);
    }
    
    @Override
    public void drive() {
        System.out.println("전기차 운전 시작");
    }
}

위 소스코드와 같이 Car 인터페이스를 구현한 ElectricCar 클래스를 생성한다. ElectricCar 클래스 내 ElectricCar 객체를 반환하는 create() 정적 팩토리 메서드를 작성한다.

 

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = ElectricCar.create(10);
        System.out.println(car instanceof ElectricCar);   // true 출력
    }
}

 

위와 같이, 리턴 타입을 인터페이스(Car)로 지정하고 구현체를 노출시키지 않고도 해당 객체(ElectricCar)를 반환할 수 있다.

 

4. 입력 매개변수에 따라 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.

세 번째 장점의 유연선에 대한 이야기이다. 반환 타입의 하위 타입이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환할 수 있다는 장점이 있다.

 

public class Level {

    public static Level of(int score) {
        if (score < 50) {
            return new Basic();
        } else if (score < 80) {
            return new Intermediate();
        } else {
            return new Advanced();
        }
    }
}

Level 클래스를 생성하고 매개변수(score)에 따라 다른 클래스 객체를 반환하는 of() 정적 팩토리 메서드를 작성한다.

 

public class Basic extends Level {
}

public class Intermediate extends Level {
}

public class Advanced extends Level {
}

 Level 클래스를 상속받는 하위 클래스인 Basic, Intermediate, Advanced 클래스를 생성한다.

 

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Level level = Level.of(80);
        System.out.println(level.getClass());   // Advanced 출력
        
        level = Level.of(30);
        System.out.println(level.getClass());   // Basic 출력
        
        level = Level.of(50);
        System.out.println(level.getClass());   // Intermediate 출력
    }
}

매개 변수에 따라 서로 다른 클래스를 반환하는 것을 확인할 수 있다.

 

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

세 번째, 네 번째 장점과 비슷한 개념이다.

인터페이스나 클래스가 만들어지는 시점에서 하위 타입의 클래스가 존재하지 않아도 나중에 만들 클래스가 기존의 인터페이스나 클래스를 상속받는다면 언제든지 의존성을 주입받아서 사용 가능하다.

 

public class ElectricCar extends Car {
}

위 코드는 다른 누군가가 구현하고 있는 현재 완성되지 않은 클래스이다. 해당 클래스는 Car 클래스를 상속받고 있는 형태이다.

 

public class Car {
    public static Car getCar() {
        Car car = new Car();   // ElectricCar 클래스가 완성된 후, car 변수가 ElectricCar 객체를 가르키도록 변경
        return car;
    }
}

Car 클래스 내 getCar() 정적 팩토리 메서드 정의한다. 해당 메서드는 ElectricCar 클래스가 완성된 후, car 변수가 ElectricCar 객체를 가리키도록 변경하여 교체가 가능하다.

 

정적 팩토리 메서드의 단점 

1. 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하니 정적 팩토리 메서드만 있다면 하위 클래스를 만들 수 없다.

상속보다 컴포지션을 사용하도록 유도하고 불변 타입으로 만들기 위해서는 이 제약을 지켜야 하기 때문에 오히려 장점으로 받아들일 수도 있다.

 

2. 정적 팩토리 메서드는 다른 프로그래머가 찾기 어렵다.

정적 팩토리 메서드는 생성자와 같이 API 설명에 명확히 드러나지 않기 때문에, 해당 소스코드를 작성하지 않은 다른 프로그래머가 찾기 어렵다는 단점이 있다.

 

최종 정리

정적 팩토리 메서드와 public 생성자는 각자의 쓰임새가 있으니 상대적인 장단점을 이해하고 사용하는 것이 좋다. 그렇다고 하더라도 정적 팩토리 메서드를 사용하는 게 유리한 경우가 더 많으므로 무작정 public 생성자를 제공하던 습관이 있다면 고치는 것이 좋다.

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출처

ㆍ 이펙티브 자바 Effective Java 3/E. 조슈아 블로크 저자(글) · 개앞맵시(이복연) 번역

ㆍ https://github.com/woowacourse-study/2022-effective-java/blob/main/02%EC%9E%A5/%EC%95%84%EC%9D%B4%ED%85%9C_01/%EC%83%9D%EC%84%B1%EC%9E%90_%EB%8C%80%EC%8B%A0_%EC%A0%95%EC%A0%81_%ED%8C%A9%ED%84%B0%EB%A6%AC_%EB%A9%94%EC%84%9C%EB%93%9C%EB%A5%BC_%EA%B3%A0%EB%A0%A4%ED%95%98%EB%9D%BC.md