[Effective Java 3E] 태그달린 클래스보다는 클래스 계층구조를 활용하라

💥 개요

두 가지 이상의 의미를 표현할 수 있으며, 현재 표현하는 의미를 태그값으로 알려주는 클래스를 본 적이 있을 것이다.

package effectivejava.chapter4.item23.taggedclass;

class Figure {
    enum Shape { RECTANGLE, CIRCLE };

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

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

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

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

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

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

원과 사각형을 표현할 수 있는 클래스다.

 

⚠️ 태그 달린 클래스의 단점

• 열거 타입 선언, 태그필드, switch 문 등 쓸데없는 코드가 많이 생김
• 여러 구현이 한 클래스에 있어 가독성 저하
• 다른 의미를 위한 코드도 생성하니 메모리 사용률 높음
• 필드를 final로 선언하려면 해당 의미에 쓰이지 않는 필드들까지 생성자에서 초기화 해야함
• 상태 추가시 switch문이나 다른 코드를 계속해서 수정해야함(유지보수성 저하)
• 인스턴스 타입만으로는 현재 나타내는 의미 알수없음
• 장황하고, 오류를 내기 쉽고, 비효율적

이처럼 태그달린 클래스는 클래스 계층구조를 어설프게 흉내낸 아류일 뿐이다.

다행히 자바에서는 타입 하나로 다양한 의미를 표현하는 훨씬 나은 수단을 제공한다.

바로 클래스 계층 구조를 활용하는 서브타이핑이다.

 

🛠️ 태그 달린 클래스를 클래스 계층구조로 변경하는 방법

1. 루트(root)가 될 추상 클래스 정의
2. 태그 값에 따라 동작이 달라지는 메서드들을 루트의 추상 메서드로 선언
3. 태그 값에 상관없이 동작이 일정한 메서드들을 루트 클래스에 일반 클래스로 추가
4. 모든 하위 클래스에서 공통으로 사용하는 데이터 필드들도 루트 클래스에 추가
5. 루트 클래스를 확장(extends)한 구체 클래스를 의미별로 정의
6. 각 하위 클래스에는 각자의 의미에 해당하는 데이터 필드 정의
7. 루트 클래스가 정의한 추상 메서드 구현

 

👍 클래스 계층구조를 활용하는 서브타이핑으로 변경된 예제

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; }
}

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

태그 달린 클래스의 단점을 모두 날리고 간결하고 명확해졌다. 쓸데없는 코드가 사라지고 각 의미를 독립된 클래스에 담아 관련 없던 데이터 필드를 모두 제거했다. 살아 남은 필드들은 모두 final이다.

각 클래스의 생성자가 모든 필드를 초기화하고, 추상 메서드를 구현했는지 컴파일러가 확인해준다.

또한 타입 사이 자연스러운 계층 관계를 반영, 유연성과 컴파일타임 타입 검사 능력도 높여준다.

 

이번 게시글에서 접근자 메서드 없이 직접 필드를 노출했는데, 이는 코드의 단순성을 위함이다.
만약 공개할 클래스라면 이렇게 설계하는 것은 좋지 않다. (접근자 메서드 설계)

 

태그 달린 클래스를 써야 하는 상황은 거의 없다. 새로운 클래스를 작성하는데 태그 필드가 등장한다면 태그를 없애고 계층 구조로 대체하는 방법을 생각해보자. 기존 클래스가 태그 필드를 사용하고 있다면 계층구조로 리펙터링하는 걸 고민하자