[도서] Effective Java - Item 24. 멤버 클래스는 되도록 static으로 만들라

이펙티브 자바 3판을 읽으면서 내용을 정리하는 포스트입니다. 혹시 틀린 부분이나 잘 못 설명한 부분이 있으면 댓글로 남겨주시면 수정하도록 하겠습니다.

Item 24. 멤버 클래스는 되도록 static으로 만들라

중첩 클래스(nested class)

• 다른 클래스 안에 정의된 클래스
• 자신을 감싼 바깥 클래스에서만 쓰여야 한다.

중첩 클래스의 종류

• 정적 멤버 클래스
• (비정적) 멤버 클래스
• 익명 클래스
• 지역 클래스

정적 멤버 클래스

• class 내부에서 static으로 선언된 클래스로 다른 클래스 안에 선언된다.
• 바깥 클래스의 private 멤버에도 접근할 수 있다.

비정적 멤버 클래스

• 바깥 클래스의 인스턴스와 암묵적으로 연결된다.
  • 비정적 멤버 클래스의 인스턴스 메소드에서 정규화된 this를 사용해 바깥 인스턴스의 메소드를 호출하거나 참조를 가져올 수 있다.
• 개념상 중첩 클래스의 인스턴스가 바깥 인스턴스와 독립적으로 존재할 수 있다면 정적 멤버 클래스로 만들어야 한다.
• 비정적 멤버 클래스와 바깥 인스턴스 사이의 관계는 멤버 클래스가 인스턴스화될 때 확립되며, 더 이상 변경할 수 없다.
• 어댑터를 정의하는데 자주 쓰인다.
  • 어떤 클래스의 인스턴스를 감싸 마치 다른 클래스의 인스턴스처럼 보이게 하는 뷰로 사용한다.
  • Map 인터페이스의 구현체는 자신의 컬렉션 뷰를 구현할 때 비정적 멤버 클래스를 사용한다.
  • Set과 List같은 다른 컬렉션 인터페이스 구현들도 자신의 반복자를 구현할 때 비정적 멤버 클래스를 주로 사용한다.

멤버 클레스에서 바깥 인스턴스에 접근할 일이 없다면 무조건 static을 붙여서 정적 멤버 클래스로 만들어야 한다.

• static을 생략하여 비정적 멤버 클래스로 생성할 경우 바깥 인스턴스로의 숨은 외부 참조를 갖게 된다.
  • 숨은 외부참조는 추가적인 시간과 메모리 공간을 소비한다.
  • 가비지 컬렉션이 바깥 클래스의 인스턴스를 수거하지 못하는 메모리 누수가 생길 수 있다.
  • 참조가 눈에 보이지 않아 문제의 원인을 찾기 어려워 때로는 심각한 상황을 초래할 수 있다.

private 정적 멤버 클래스는 흔히 바깥 클래스가 표현하는 객체의 구성요소를 나타낼 때 쓴다.

• key-value를 매칭시키는 Map 인스턴스에서 키-값 쌍을 나타내는 엔트리(Entry)는 맵과 연관이 있지만 엔트리의 메소드(getKey, getValue, setValue)은 맵을 직접 사용하지 않는다.
  • 엔트리를 비정적 멤버 클래스로 표현하는 것은 낭비고, private 정적 멤버 클래스가 가장 알맞는다.
• 엔트리를 선언할 때 실수로 static을 빠뜨려도 동작하긴 하지만, 모든 엔트리가 바깥 맵으로의 참조를 갖게 되어 공간과 시간을 낭비하게 된다.
• 멤버 클래스가 공개된 클래스의 public이나 protected 멤버라면 정적이냐 아니냐는 더 중요하다.
  • 멤버 클래스 역시 공개 API가 되니, 혹시라도 향후 릴리스에서 static을 붙이면 하위 호환성이 깨진다.

익명클래스

• 이름이 없다.

• 바깥 클래스의 멤버가 아니다.

• 쓰이는 시점에 선언과 동시에 인스턴스가 만들어진다.

• 정적 문맥에서라도 상수 변수 이외의 정적 멤버는 가질 수 없다.

  • 상수 표현을 위해 초기화된 final 기본 타입과 문자열 필드만 가질 수 있다.

• 자바 8 이전에는 즉석에서 작은 함수 객체나 처리 객체를 만드는데 익명 클래스를 사용했지만 이제 람다를 주로 사용한다.

• 정적 팩터리 메소드를 구현할 때도 익명 클래스를 사용한다.

익명 클래스의 제약 사항

• 선언한 지점에서만 인스턴스를 만들 수 있고, instanceof 검사나 클래스의 이름이 필요한 작업은 수행할 수 없다.
• 익명 클래스를 사용하는 클라이언트는 그 익명 클래스가 상위 타입에서 상속한 멤버 외에는 호출할 수 없다.
• 여러 인터페이스를 구현할 수 없고, 인터페이스를 구현하는 동시에 다른 클래스를 상속할 수도 없다.
• 익명 클래스를 사용하는 클라이언트는 그 익명 클래스가 상위 타입에서 상속한 멤버 외에는 호출할 수 없다.
• 익명 클래스는 표현식이 중간에 등장하므로 짧지 않으면 가독성이 떨어진다.

지역 클래스

• 가장 사용빈도가 적다.
• 지역 변수를 선언할 수 있는 곳이면 실질적으로 어디서든 선언할 수 있고, 유효 범위도 지역 변수와 같다.
• 멤버 클래스처럼 이름이 있고 반복해서 사용할 수 있다.
• 익명 클래스처럼 비정적 문맥에서 사용될 때만 바깥 인스턴스를 참조할 수 있으며, 정적 멤버는 가질 수 없으며 가독성을 위해 짧게 작성해야 한다.