이펙티브 자바 - item 15. 클래스와 멤버 접근 권한을 최소화하라

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item 15. 클래스와 멤버 접근 권한을 최소화하라

이펙티브 자바 - item 15. 클래스와 멤버 접근 권한을 최소화하라

정보은닉(캡슐화)의 장점

  • 시스템 개발 속도를 높인다. 여러 컴포넌트를 병렬로 개발할 수 있기 때문이다.
  • 시스템 관리 비용을 낮춘다. 각 컴포넌트를 더 빨리 파악하여 디버깅할 수 있고, 다른 컴포넌트로 교체하는 부담도 적기 때문이다.
  • 정보 은닉 자체가 성능을 높여주지는 않지만, 성능 최적화에 도움을 준다. 완성된 시스템을 프로파일링해 최적화할 컴포넌트를 정한 다음, 다른 컴포넌트에 영향을 주지 않고 해당 컴포넌트만 최적화할 수 있기 때문이다.
  • 소프트웨어 재사용성을 높인다. 외부에 거의 의존하지 않고 독자적으로 동작할 수 있는 컴포넌트라면 그 컴포넌트와 함께 개발되지 않은 낯선 환경에서도 유용하게 쓰일 가능성이 크기 때문이다.
  • 큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춰준다. 시스템 전체가 아직 완성되지 않은 상태에서도 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있기 때문이다.

각 요소의 접근성은 그 요소가 선언된 위치와 접근 제한자(private, protected, public)으로 정해진다.

이 접근 제한자를 제대로 활용하는 것이 정보 은닉의 핵심이다.

모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 좁히자

톱레벨 클래스와 인터페이스에 부여할 수 있는 접근 수준은 package-private과 public 두 가지이다.

톱레벨 클래스나 인터페이스를 public으로 선언하면 공개 API가 되며, package-private으로 선언하면 해당 패키지 안에서만 사용 가능하다.

  1. 패키지 외부에서 쓸 이유가 없다면 package-private으로 선언하자

    API가 아닌 내부 구현이 되어 언제든 수정 가능하다. 즉 클라이언트에 아무러 피해 없이 다음 릴리스에서 수정, 교체, 제거 할 수 있다.

  2. 한 클래스에서만 사용하는 package-private 톱레벨 클래스나 인터페이스는 이를 사용하는 클래스 안에 private static으로 중첩시켜보자

    ⇒ 굳이 클래스 하나에서 필요로 하는 클래스라면, 클래스 안에 중첩 클래스로 static으로 만드는 걸 말하는 것 같다.

  3. public일 필요가 없는 클래스의 접근 수준을 package-private 톱레벨 클래스로 좁히자

    public 클래스는 그 패키지 API 인 방면, package-priavate 톱레벨 클래스는 내부 구현에 속하기 때문이다

접근 제어자

  • private : 멤버를 선언한 톱레벨 클래스에서만 접근할 수 있다.
  • pakage-private : 멤버가 소속된 패키지 안의 모든 클래스에서 접근할 수 있다. 접근 제한자를 명시하지 않았을 때 적용되는 패키지 접근 수준이다.(단, 인터페이스의 멤버는 기본적으로 public이 적용된다)
  • protected : package-private의 접근 범위를 포함하며(같은 패키지 내에서 접근 가능), 이 멤버를 선언한 클래스의 하위 클래스에서도 접근 할 수 있다(상속)
  • public : 모든 곳에서 접근할 수 있다.

접근 제한자 설계 순서

  1. 클래스의 공개 API를 세심히 설계한다.
  2. 그 외의 모든 멤버는 private로 만든다.
  3. 같은 패키지의 다른 클래스가 접근해야 하는 멤버에 한하여 (private 제한자를 제거해) package-private으로 풀어주자
  4. 권한을 풀어주는 일을 자주하게 된다면 컴포넌트를 더 분해해야 하는 것은 아닌지 고민해보자

public 클래스의 protected 멤버는 공개 API이므로 영원히 지원돼야 한다. 또한 내부 동작 방식을 API 문서에 적어 공개해야하는 귀찮은 일이 생길 수 있으니 최대한 protected 멤버의 수는 적을 수록 좋다.

멤버 접근성을 좁히지 못하게 하는 제약

상위 클래스의 메서드를 재정의 할 때는 그 접근 수준을 상위 클래스에서보다 좁게 설정 할 수 없다. (리스코프 치환의 원칙)

⇒ 상속을 받는다면 접근 제한자를 최소화 하기 힘들다는 의미로 해석했다.

⇒ 클래스가 인터페이스를 구현하는 것은 이 규칙의 특별한 예로 볼 수 있고, 이때 클래스는 모든 인터페이스가 정의한 모든 메서드를 public으로 선언해야한다.

테스트 목적으로는 private 멤버를 package-private까지만 허용하자

테스트만을 위해 클래스, 인터페이스, 멤버를 공개 API로 만들지 말자

테스트 코드는 같은 패키지에만 두면 package-private 요소에 접근 할 수 있다.

public 클래스의 인스턴스의 필드는 되도록 public이 아니어야 한다 필드가 가변 객체를 참조하거나, final이 아닌 인스턴스 필드를 public으로 선언하면 불변식을 보장하기 힘들다. 필드가 수정할 때 다른 작업을 할 수 없게 되므로 일반적으로 스레드 안전하지 않다. 대신 추상 개념을 완성하는 데 꼭 필요한 상수의 이름은 public static final 필드로 공개해도 괜찮다. public static final로 두더라도 길이가 0이 아닌 배열은 모두 변경가능하니 주의하자 배열을 public static final로 두려면 아래 두 코드 처럼 해결하자 public 배열을 private으로 만들고 public 불변 리스트를 추가하는 방법 private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { … } ; public static final List VALUES = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PRIVATE_VALUES)); ​ 배열을 private으로 만들고 그 복사본을 반환하는 public 메서드를 추가하는 방법(방어적 복사) private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { ... } ; public static final Thing[] values() { return PRIVATE_VALUES.clone(); }

정리

프로그램 요소의 접근성은 가능한 한 최소한으로 하자

의도치않게 클래스, 인터페이스, 멤버를 API로 공개되지 않게하고, public 클래스용 상수용 public static final 필드 제외하고는 public 필드를 가져서는 안된다.

그리고 public static final 필드가 참조하는 객체가 불변인지 확인하자