1. 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라

정적 팩터리 메서드란

클래스의 인스턴스를 반환하는 팩터리 메서드

팩터리 메서드가 생성자보다 좋은 장점 다섯 가지

• 이름을 가질 수 있다.
  • 생성자에 넘기는 매개변수와 생성자 자체만으로는 반환될 객체의 특성을 정확히 이해할 수 없다.
  • 정적 팩터리 메서드는 이름만 잘 지으면 반환될 객체의 특성을 쉽게 묘사할 수 있다.
• 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다.
  • 인스턴스를 미리 만들어 놓거나 인스턴스를 캐싱하여 재활용하는 방식으로 객체 생성을 피할 수 있다.
  • 인스턴스를 철저히 통제할 수 있는 클래스가 될 수 있음.
• 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.
  • 반환할 객체의 클래스를 선택할 수 있는 유연성이 있다.
  • 자바 8 전에는 인터페이스에 정적 메서드를 선언할 수 없었다. 그렇기 때문에 이름이 “Type”인 인터페이스를 반환하는 정적 메서드가 필요하면, “Types”라는 동반 클래스를 만들어 그 안에 정의하는 것이 관례였다.
  • 자바 8부터는 인터페이스가 정적 메서드를 가질 수 없다는 제한이 풀렸기 때문에 인스턴스화 불가 동반 클래스를 둘 이유가 별로 없다. 동반 클래스에 두었던 public 정적 멤버들 상당수를 그냥 인터페이스에 두면 되는것이다.
• 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.
  • 반환 타임의 하위 타입이기만 하면 어떤 클래스의 객체를 반환하든 상관없다.
  • 클라이언트는 그 클래스들의 정체를 몰라도 된다.
• 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.
  • 서비스 제공자 프레임워크를 만드는 근간이 된다.

단점

• 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하니 정적 팩터리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없다.
• 정적 팩터리 메서드는 프로그래머가 찾기 어렵다.
  • 생성자처럼 API 설명에 명확히 드러나지 않으니.

2. 생성자에 매개변수가 많다면 빌더를 고려하라

클래스에 매개변수가 많다면..?

프로그래머들은 이럴 때 매개변수를 하나씩 늘려가며 모든 멤버 변수를 가지는 생성자들을 만들곤 했다. ⇒ 점층적 생성자 패턴

매개변수가 많아지면 클라이언트 코드를 작성하거나 읽기 어렵다.

또는 매개변수가 없는 생성자로 객체를 생성한 후 Setter로 매개변수를 채우는 방법을 사용함 ⇒ 자바빈즈 패턴

자바빈즈 패턴의 심각한 결함은 객체 하나를 만드려면 메서드를 여러개 호출해야 하고, 객체가 완전히 생성되기 전까지는 일관성이 무너진다.

이러한 단점을 완하하고자 생성이 끝난 객체를 수동으로 “얼리고” 얼리기 전에는 사용할 수 없도록 하기도 한다.

빌더 패턴의 등장

필요한 객체를 직접 만드는 대신, 필수 매개변수만으로 생성자(혹은 정적 팩터리)를 호출해 빌더 객체를 얻는다.

그런 다음 빌더 객체가 제공하는 일종의 세터 메서드로 원하는 선택 매개변수들을 설정한다.

마지막으로 매개변수가 없는 build 메서드를 호출해 우리에게 필요한 객체를 얻게된다. (보통은 불변인)

빌더의 세터 메서드들은 빌더 자신을 반환하기 때문에 연쇄적으로 호출할 수 있는데 이것을 메서드 연쇄(Method chaining)이라고 한다

단점

객체를 만들려면, 그에 앞서 빌더부터 만들어야 한다. 빌더 생성 비용이 크지는 않지만 성능에 민감한상황에서는 문제가 될 수 있음.

또 코드가 장황해질 수 있다.

3. private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라

싱글턴(Singleton)이란

인스턴스를 오직 하나만 생성할 수 있는 클래스를 말한다.

싱글턴을 만드는 방식

• 두 방식 모두 생성자는 private으로 감춰두고, 유일한 인스턴스에 접근할 수 있는 수단으로 public static 멤버를 하나 마련한다.
• 첫 번째 방법은 public static 멤버가 final인 경우 public static final 필드인 멤버를 초기화할 때 딱 한 번 호출된다.
  • 예외는 단 한 가지. 리플렉션 API를 사용해 private 생성자를 호출할 수 있다.
  • 생성자를 수정해 두 번째 객체가 생성되려 할 때 예외를 던지게 하면 막을 수 있음.
• 두 번째 방법은 정적 팩터리 메서드를 public static 멤버로 제공하는 것이다.

첫 번째 방법의 장점은 해당 클래스가 싱글턴임이 API에서 명백히 드러난다는 것이다.

두 번째 방법의 장점은 API를 바꾸지 않고도 싱글턴이 아니게 변경할 수 있다는 점이다. 또 원한다면 정적 팩터리를 제네릭 싱글턴 팩터리로 만들 수 있다는 점이다. 또 정적 팩터리의 메서드 참조를 공급자로 사용할 수 있다는 점이다.

싱글턴을 만드는 세 번째 방법은 원소가 하나인 열거 타입을 선언하는 것이다.

대부분 상황에서는 원소가 하나뿐인 열거 타입이 싱글턴을 만드는 가장 좋은 방법이다.

4. 인스턴스화를 막으려거든 private 생성자를 사용하라

정적 멤버만 담은 유틸리티 클래스는 인스턴스로 만들어 쓰려고 설계한 게 아니다. 하지만 생성자를 명시하지 않으면 컴파일러가 자동으로 기본 생성자를 만들어준다.

추상 클래스로 만드는 것으로는 인스턴스화를 막을 수 없다.

하위 클래스로 만들어 인스턴스화하면 그만이다.

private으로 생성자를 만들면

클래스 바깥에서는 접근할 수 없다.

생성자 안에서 바로 Exception을 던지면 실수로라도 내부에서 생성자를 호출하지 않도록 해준다.

이 방식은 상속을 불가능하게 해주는 효과도 있다.

5. 자원을 직접 명시하지 말고 의존 객체 주입을 사용하라

인스턴스를 생성할 때 필요한 자원을 넘겨주는 방식이다.

의존 객체 주입 패턴은 아주 단순하여 수많은 프로그래머가 이 방식에 이름이 있다는 사실도 모른 채 사용해왔다.

클래스가 내부적으로 하나 이상의 자원에 의존하고, 그 자원이 클래스 동작에 영향을 준다면 싱글턴과 정적 유틸리티 클래스는 사용하지 않는 것이 좋다.

6. 불필요한 객체 생성을 피하라

똑같은 기능의 객체를 매번 생성하기보다는 객체 하나를 재사용하는 편이 나을 때가 많다.

재사용은 빠르고 세련되다. 특히 불변 객체는 언제든 재사용할 수 있다.

String s = new String("test"); // 절대 따라하지 않기

이 문장은 실행될 때마다 String 인스턴스를 새로 만든다. 완전히 쓸데없는 행위다.

생성자에 넘겨진 “test” 자체가 이 생성자로 만들어내려는 String과 기능적으로 완전히 똑같다.

생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 제공하는 불변 클래스에서는 정적 팩터리 메서드를 사용해 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.

예컨데 Boolean(String) 생성자 대신 Boolean.valueOf(String) 팩터리 메서드를 사용하는 것이 좋다.

오토박싱은 기본 타입과 그에 대응하는 박싱된 기본 타입의 구분을 흐려주지만, 완전히 없애주는 것은 아니다.

박싱 타입에 언박싱 타입을 더해줄 때마다 매번 새로운 박싱 타입의 인스턴스가 만들어진다.

박싱된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하고, 의도치 않은 오토박싱이 숨어들지 않도록 주의하자.

7. 다 쓴 객체 참조를 해제하라

자바에서 가비지 컬렉터가 다 쓴 객체를 알아서 회수해가긴 하지만, 메모리 관리에 더 이상 신경 쓰지 않아도 되는 것은 아니다.

객체들의 다 쓴 참조를 가지고 있는 곳이 있다면, 가비지 컬렉션은 그 객체를 회수해 가지 않는다.

참조를 다 썼을 때 null 처리하면 해결할 수 있다.

자기 메모리를 직접 관리하는 클래스라면 프로그래머는 항시 메모리 누수에 주의해야 한다.

8. finalizer와 cleaner 사용을 피하라

자바는 두 가지 객체 소멸자를 제공한다.

그 중 finalizer는 예측할 수 없고, 상황에 따라 위험할 수 있어 일반적으로 불필요하다. finalizer는 나름의 쓰임새가 몇 가지 있지만 기본 적으로 쓰지 말아야 한다.

finalizer 스레드는 다른 애플리케이션 스레드보다 우선 순위가 낮아서 실행될 기회를 제대로 얻지 못한다.

final이 아닌 클래스를 finalizer 공격으로부터 방어하려면 아무 일도 하지 않는 finalize 메서드를 만들고 final로 선언하자

9. try-finally 보다는 try-with-resources를 사용하라

자바 라이브러리 중에는 close 메서드를 호출해 직접 닫아줘야 하는 자원이 많다.

InputStream, OutputStream, java.sql.Connection 등이 좋은 예다.

전통적으로는 try-finally가 많이 사용되어 왔다.

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));
try {
	return br.readLine();
} finally {
	br.close();
}

자원이 하나일 경우 나쁘지 않지만, 자원이 여러개이면 try 안에 try가 중첩되어 코드가 너무 지저분해진다.

try 블록 안에서 Exception이 어디에서 발생했는지 몰라 디버깅이 몹시 어려워지는 문제도 발생한다.

이러한 문제들은 자바 7이 투척한 try-with-resources 덕에 모두 해결되었다.

이 구조를 사용하려면 해당 자원이 AuthCloseable 인터페이스를 구현해야 한다.

단순히 void를 반환하는 close 메서드 하나만 덩그러니 정의한 인터페이스이다.

try-with-resources 를 사용하는 예시

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
	return br.readLine();
} catch(IOException e) {
	return "";
}