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Effective Java - Item 23

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Effective Java

Item 23. 태그 달린 클래스보다는 클래스 계층구조를 활용하라

태그 달린 클래스

하나의 클래스에 두 가지 이상의 기능을 갖기 위해 각 기능을 태그(tag)필드로 구별한 클래스를 태그 달린 클래스라고 한다. 아래 코드는 원가 사각형 둘다 표현하는 클래스이다.

class Figure {
    enum Shape { RECTANGLE, CIRCLE };

    final Shape shape; // 태그 필드 - 현재 모양을 나타낸다.

    // 사각형(RECTANGLE)일 때만 쓰인다.
    double length;
    double width;

    // 원(CIRCLE)일 때만 쓰인다.
    double radius;

    // 원 용 생성자
    Figure(double radius) {
        shape = Shape.CIRCLE;
        this.radius = radius;
    }

    // 사각형 용 생성자
    Figure(double length, double width) {
        shape = Shape.RECTANGLE;
        this.length = length;
        this.width = width;
    }

    double area() {
        switch(shape) {		// tag를 통하여 기능을 구별한다.
            case RECTANGLE:
                return length * width;
            case CIRCLE:
                return Math.PI * (radius * radius);
            default:
                throw new AssertionError(shape);
        }
    }
}

태그 달린 클래스는 그 자체로 단점이 매우 많다.

  • Enum 타입 선언, 태그 필드, switch 문장 등 쓸데없는 코드가 많다.
  • 여러 구현이 한 클래스에 혼합돼 있어서 가독성도 나쁘다.
  • 다른 의미를 위한 코드가 함께 있어 메모리도 많이 사용한다.
  • 필드를 fianl로 선언하려면 필요 없는 필드까지 생성자에서 초기화해야 한다.
  • 다른 의미를 추가하려면 코드를 수정해야 한다.
    • 새로운 의미를 추가할 때 마다 모든 switch문을 찾아 새 의미를 처리하는 코드를 추가.
  • 인스턴스의 타입만으로는 현재 나타내는 의미를 알 수 없다
태그 달린 클래스는 장황하고, 오류를 내기 쉽고, 비효율적이다.

서브 타이핑(subtyping)

클래스 계층구조를 활용하여, 타입 하나로 다양한 의미의 객체를 표현하는 방법.

  1. 계층 구조의 root가 될 추상 클래스를 정의하고, 태그 값에 따라 동작이 달라지는 메서드들을 루트 클래스의 추상 메소드로 선언한다(area()).
  2. 태그 값에 상관없이 동작이 일정한 메서드들을 루트 클래스의 일반 메서드로 추가한다.
  3. 모든 하위 클래스에서 공통으로 사용하는 데이터 필드들도 전부 루트 클래스로 올린다.
abstract class Figure {
    abstract double area();
}

class Circle extends Figure {
    final double radius;
    Circle(double radius) { this.radius = radius; }
    @Override double area() { return Math.PI * (radius * radius); }
}

class Rectangle extends Figure {
    final double length;
    final double width;
    Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    @Override double area() { return length * width; }
}

각 의미를 독립된 클래스에 담아 관련 없던 데이터 필드를 모두 제거하였다. 또한 살아남은 필드들도 전부 final이다. 루트 클래스의 코드를 건드리지 않고도 다른 프로그래머들이 독립적으로 계층구조를 확장하고 함께 사용할 수 있다.
또한 타입 사이의 자연스러운 계층 관계를 반영할 수 있어서 유연성은 물론 컴파일타임 타입 검사 능력을 높여준다는 장점도 있다.
또한 클래스 계층 구조라면, 아래와 같이 정사각형(Square)가 추가될 때도 간단하게 반영할 수 있다.

class Square extends Rectangle {
    Square(double side) {
        super(side, side);
    }
}

결론

태그 달린 클래스를 써야 하는 상황은 거의 없다.
새로운 클래스를 작성하는 데 태그 필드가 등장한다면 태그를 없애고 계층구조로 대체하는 방법을 생각해보자.

출처

Joshua Bloch. Effective Java 3/E. n.p.: 인사이트, 2018년 11월 1일.

Reference

https://madplay.github.io/post/prefer-class-hierarchies-to-tagged-classes

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