클래스와 멤버의 접근 권한을 최소화하라

• 어설프게 설계된 컴포넌트와 잘 설계된 컴포넌트의 가장 큰 차이는 클래스 내부 데이터와 내부 구현 정보를 외부 컴포넌트로부터 얼마나 잘 숨겼느냐다.
• 잘 설계된 컴포넌트는 모든 내부 구현을 완벽히 숨겨, 구현과 API를 깔끔히 분리한다.
• 오직 API를 통해서만 다른 컴포넌트와 소통하며 서로의 내부 동작 방식에는 전혀 개의치 않는다.
• 정보 은닉, 캡슐화라고 하는 이 개념은 소프트웨어 설계의 근간이 되는 원리다.

 

정보 은닉의 장점

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• 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 적다.

 

• 정보 은닉 자체가 성능을 높여주지는 않지만 성능 최적화에 도움을 준다. 다른 컴포넌트에 영향을 주지 않고 해당 컴포넌트만 최적화할 수 있기 때문이다.

 

• 소프트웨어 재사용성을 높인다. 외부에 거의 의존하지 않고 독자적으로 동작하는 컴포넌트라면 그 컴포넌트와 함께 개발되지 않은 낯선 환경에서도 유용하게 쓰일 가능성이 크다.

 

• 큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춰준다. 시스템 전체가 아직 완성되지 않은 상태여도 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있다.

 

 

 

• 자바는 정보 은닉을 위한 다양한 장치를 제공한다.
• 그 중 접근 제어 메커니즘은 클래스, 인터페이스, 멤버의 접근성을 명시한다.
• 각 요소의 접근성은 그 요소가 선언된 위치와 접근 제한자(private, protected, public) 으로 정해진다. 이 접근 제한자를 제대로 활용하는 것이 정보 은닉의 핵심이다.

 

 

• 원칙은 간단하다. 모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 좁혀야 한다.
• 가장 바깥 클래스와 인터페이스에 부여할 수 있는 접근 수준은 package-private와 public 두 가지다.
• public으로 선언하면 공개 API가 되며, package-private으로 선언하면 해당 패키지 안에서만 이용할 수 있다.

 

 

 

• 패키지 외부에서 쓸 이유가 없다면 package-private으로 선언하자. 그러면 이들은 API가 아닌 내부 구현이 되어 언제든 수정할 수 있다.
• 즉, 클라이언트에 아무런 피해 없이 다음 릴리스에서 수정, 교체, 제거할 수 있다. 
• 반면 public으로 선언한다면 API가 되므로 하위 호환을 위해 영원히 관리해줘야만 한다.

 

 

멤버(필드, 메서드, 중첩 클래스, 중첩 인터페이스)에 부여할 수 있는 접근 수준은 네 가지다.

접근 범위가 좁은 것부터 순서대로 살펴보자.

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• private : 멤버를 선언한 톱레벨 클래스에서만 접근할 수 있다.
• package-private: 멤버가 소속된 패키지 안의 모든 클래스에서 접근할 수 있다. default 패키지 접근 수준이다.

• (단, 인터페이스의 멤버는 기본적으로 public이 적용된다.)

• protected: package-private의 접근 범위를 포함하며, 이 멤버를 선언한 클래스의 하위 클래스에서도 접근할 수 있다.
• public: 모든 곳에서 접근할 수 있다.

 

 

 

 

• 클래스의 공개 API를 세심히 설계한 후, 그 외 모든 멤버는 private으로 만들자.
• 그 후 다른 클래스가 접근해야 하는 멤버에 한해서 package-private으로 풀어주자.
• private과 package-private 멤버는 모두 해당 클래스의 구현에 해당하므로 보통은 공개 API에 영향을 주지 않는다.

 

 

• 멤버 접근성을 좁히지 못하게 방해하는 제약이 하나 있다. 상위 클래스의 메서드를 재정의할 때는 그 접근 수준을 상위 클래스에서보다 좁게 설정할 수 없다는 것이다.
• 이 제약은 상위 클래스의 인스턴스는 하위 클래스의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있어야 한다는 리스코프 치환 원칙을 지키기 위해 필요하다.

 

 

• 단지 코드를 테스트하려는 목적으로 멤버의 접근 범위를 넓히려 할 때가 있다.
• private 멤버를 package-private까지 풀어주는 것은 허용할 수 있지만, 그 이상은 안된다.
• 테스트 코드는 대상과 같은 패키지에 두면 package-private 요소에 접근할 수 있기에 테스트만을 위해 공개 API를 만들지 말자.

 

public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니여야 한다.

필드가 가변 객체를 참조하거나, final이 아닌 인스턴스 필드를 public으로 선언하면 그 필드에 담을 수 있는 값을 제한할 힘을 잃게 된다.

이는 그 필드와 관련된 모든 것은 불변식을 보장할 수 없게 된다는 뜻이다.

또한 public 가변 필드를 갖는 클래스는 일반적으로 스레드 안전하지 않다.

 

 

• 예외가 하나 있다면 해당 클래스가 표현하는 추상 개념을 완성하는데 필요한 구성요소로써 상수라면 public static final 필드로 공개해도 좋다. 관례상 이런 상수의 이름은 대문자 알파벳 그리고 각 단어 사이에 밑줄을 넣자.
• 이런 필드는 반드시 기본 타입 값이나 불변 객체를 참조해야 한다.

 

 

 

 

• 길이가 0이 아닌 배열은 모두 변경 가능하니 주의하자.
• 클래스에서 public static final 배열 필드를 두거나 이 필드를 반환하는 접근자 메서드를 제공해서는 안된다.

 

• 따라서 다음의 2가지 해결책을 사용하자.

 

1. 앞 코드의 public 배열을 private으로 만들고 public 불변 리스트를 추가하자.

2. 배열을 private으로 만들고 그 복사본을 반환하는 public 메서드를 추가하자. ( 방어적 복사 )

 

 

 

 

핵심 정리

 

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• 프로그램 요소의 접근성은 가능한 한 최소한으로 하라.
• 꼭 필요한 것만 골라 최소한의 public API를 설계하자.
• 그 외에는 클래스, 인터페이스, 멤버가 의도치 않게 API로 공개되지 않아야 한다.
• public 클래스는 상수용 public static final 필드 외에는 어떠한 public 필드도 가져서는 안되며 public static final 필드가 참조하는 객체가 불변인지 확인하자.

 

 

 

 

참고 자료 

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이펙티브 자바