Item2
생성자에 매개변수가 많다면 빌더를 고려하라
- 정적 팩토리 메소드와 생성자는 선택적 매개변수가 많은 경우 적절히 대응하기 어렵다
- 이렇게 선택적 매개변수가 많은 경우 객체의 생성 패턴을 알아보자
- 점층적 생성자 패턴
- 자바 빈즈 패턴
- 빌더 패턴
1 점층적 생성자 패턴
- telescoping constructor pattern이라고 한다.
- 필수 매개변수만 받는 생성자, 필수 매개변수와 선택 매개변수 1개를 받는 생성자, 선택 매개변수를 2개까지 받는 생성자, ..., 선택 매개변수를 전부 받는 생성자까지 늘려가는 방식
- 확장하기 어렵다
- 매개변수가 많아지면 클라이언트 코드를 작성하거나 읽기 어렵다
예시
public class NutritionFacts {
private final int servingSize; // 필수
private final int servings; // 필수
private final int calories; // 선택
private final int fat; // 선택
private final int sodium; // 선택
private final int carbohydrate; // 선택
public NutritionFacts(int servingSize, int servings) {
this(servingSize, servings, 0);
}
public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories) {
this(servingSize, servings, calories, 0);
}
public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat) {
this(servingSize, servings, calories, fat, 0);
}
public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat, int sodium) {
this(servingSize, servings, calories, fat, 0);
}
public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat, int sodium, int carbohydrate) {
this.servingSize = servingSize;
this.servings = servings;
this.calories = calories;
this.fat = fat;
this.sodium = sodium;
this.carbohydrate = carbohydrate;
}
}
1.1 단점
- 보통 사용자가 설정하길 원치 않는 매개변수까지 포함된 경우가 많아 어쩔 수 없이 매개변수의 값을 지정
- 매개변수 개수가 많아지면 클라이언트 코드를 작성하거나 읽기 어렵다
- 같은 타입인 매개변수가 연달아 있으면 순서를 바꿔 건네줘도 컴파일러는 알아채지 못한다.
2 자바 빈즈 패턴(JavaBeans pattern)
- 매개변수가 없는 생성자로 객체를 만든 후, 세터(setter) 메서드를 호출해 원하는 매개변수의 값을 설정하는 방식
- 인스턴스를 만들기 쉽고 가독성이 좋아진다
예시
public class NutritionFacts {
private int servingSize = -1; // 필수
private int servings = -1; // 필수
private int calories = 0;
private int fat = 0;
private int sodium = 0;
private int carbohydrate = 0;
public NutritionFacts() {}
public void setServingSize(int val) { servingSize = val; }
public void setServings(int val) { servings = val; }
public void setCalories(int val) { calories = val; }
public void setFat(int val) { fat = val; }
public void setSodium(int val) { sodium = val; }
public void setCarbohydrate(int val) {carbohydrate = val; }
}
// 점층적 생성자 패턴에 비해 확장하기 쉽고, 인스턴스를 만들기 쉽고, 가독성이 좋아진다.
NutritinFacts cocaCola = new NutritionFacts();
cocaCola.setServingSize(240);
cocaCola.setServings(8);
cocaCola.setCalories(100);
cocaCola.setSodium(35);
cocaCola.setCarbohydrate(27);
2.1 단점
- 객체를 하나 만들기 위해 메서드를 여러 개 호출해야 한다.
- 객체가 완전히 생성되기 전까지는 일관성(consistency)이 무너진 상태에 놓인다
- 생성자를 통한 유효성 검사라는 장치가 사라짐
- 클래스를 불변으로 만들 수 없으며 스레드 안정성을 위한 추가 작업이 필요하다
- setter를 제공하기 때문에 객체의 상태가 변한다.
불변(Immutable) 객체
- 객체의 생성 시점 초기화된 값이 객체가 소멸될 때까지 변하지 않는 객체를 말한다
- 대표적으로 String 객체는 한번 만들어지면 절대 값을 바꿀 수 없는 불변 객체다.
불변식
- 프로그램이 실행되는 동안 반드시 만족해야 하는 조건을 말한다.
- 예를 들어 Period 클래스의 start 필드의 값은 반드시 end 필드 값보다 앞서야 하므로 두 값이 역전되면 불변식이 깨진 것이다.
- 가변 객체에서도 불변식이 존재할 수 있다.
3 빌더 패턴(Bulider Pattern)
- 필수 매개변수와 생성자(혹은 정적 팩터리)를 통해 객체 생성을 위한 빌더 객체를 얻는다.
- 빌더 객체가 제공하는 일종의 세터 메서드들로 원하는 선택 매개변수를 설정한다.
- 마지막으로 build 메서드를 호출해 (보통은 불변인) 타겟 객체를 얻는다.
- 빌더의 세터 메서드들은 빌더 자신을 반환하기 때문에 메서드 연쇄(method chaining)가 가능하다(플루언트 API라고도 한다)
예시
public class NutritionFacts {
private final int servingSize;
private final int servings;
private final int calories;
private final int fat;
private final int sodium;
private final int carbohydrate;
public static class Builder {
private final int servingSize; // 필수
private final int servings; // 필수
private int calories = 0;
private int fat = 0;
private int sodium = 0;
private int carbohydrate = 0;
public Builder(int servingSize, int servings) {
this,servingSize = serginsSize;
this.servings = servings;
}
public Builder fat(int val) {
fat = val;
return this;
}
public Builder sodium(int val) {
sodium = val;
return this;
}
public Builder carbohydrate(int val) {
carbohydrate = val;
return this;
}
public NutritionFacts build() {
return new NutritionFacts(this);
}
}
private NutirionFacts(Builder builder) {
servingSize = builder.servingSize;
servings = builder.servings;
calories = builder.calories;
fat = builder.fat;
sodium = builder.fat;
carbohydrate = builder.carbohydrate;
}
}
3.1 빌더 패턴으로 객체 생성
- 빌더 객체 얻기
- 필수 매개변수만으로 생성자 혹은 정적 팩토리 메소드를 통해 빌더 객체를 얻는다
- 빌더 객체의 세터 메소드 호출
- 빌더 객체가 제공하는 일종의 세터 메소드로 선택 매개변수들을 설정
- 빌더의 세터 메서드들은 빌더 자신을 반환하기 때문에 메서드 연쇄(method chaining)가 가능하다
- 플루언트 API라고도 한다
build()를 호출하여 객체 생성
NutritionFacts cocaCola =
new NutritionFacts.Builder(240, 8) // 필수 매개변수만 넘겨주며 생성자로 빌더 객체 얻기
.calories(100) // 빌더 객체의 세터 메소드 호출
.sodium(35) // 빌더 객체의 세터 메소드 호출
.carbohydrate(27) // 빌더 객체의 세터 메소드 호출
.build(); // build() 를 호출하여 객체 생성
3.2 장점
- 점층적 생성자 패턴의 안정성(유효성 검사)과 자바 빈즈 패턴의 가독성이라는 장점을 가진다
- 빌더 하나로 여러 객체를 순회하며 만들 수 있고, 매개변수에 따라 다른 객체를 만드는 등 유연하게 사용 가능
- 따라서 생성자나 정적 팩토리의 매개변수가 많다면 빌더 패턴을 선택하는 것이 좋다
- 매개변수 중 다수가 필수가 아니거나 같은 타입이면 특히 그렇다
3.3 단점
- 객체를 만들기 위해 빌더부터 만들어야하기 떄문에 성능에 민감한 상황에서 문제가 될 수 있다
- 점층적 생성자 패턴보다 코드가 장황해서 매개변수가 4개 이상일 때 유용하다
참고