이 글은 Effective Java 3/E의 내용을 요약한 글입니다. 자세한 내용은 책을 참고하시기 바랍니다.

잘 설계된 컴포넌트와 어슬픈 컴포넌트의 차이는 컴포넌트의 정보 은닉의 정도 입니다. 정보 은닉을 하면 내부 구현을 숨겨 구현과 API를 깔끔하게 분리할 수 있습니다.

정보은닉의 장점은 다음과 같습니다.

• 여러 컴포넌트를 병렬로 개발할 수 있기 때문에 개발 속도를 높여준다.
• 각각의 컴포넌트를 더 빨리 파악하여 디버깅할 수 있고, 다른 컴포넌트로 교체하는 부담도 적기 때문에 시스템 관리 비용을 낮출 수 있다.
• 정보 은닉 자체가 성능을 높여주지 않지만, 완성된 시스템을 프로파일링해 최적화할 컴포넌트를 정한 다음 다른 컴포넌트에 영향을 주지 않고 해당 컴포넌트만을 최적화 할 수 있어 성능 최적화에 도움을 준다.
• 외부에 거의 의존하지 않고 독자적으로 동작할 수 있는 컴포넌트라면 낯선 환경에서도 유용하게 쓰일 가능성이 있어 소프트웨어의 재사용성을 높일 수 있다.
• 시스템 전체가 아직 완성되지 않은 상태에서도 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있기 떄문에 큰 시스템을 제작하는 난의도를 낮춰준다.

이러한 장점을 얻기 위해 자바는 정보 은닉을 위한 다양한 장치들을 제공합니다. 그 중에서도 접근 제한자를 제대로 활용하는 것이 자바 정보 은닉의 핵심이라 할 수 있습니다.

자바의 접근 제어자의 기본 원칙

접근 제어자의 활용은 모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 좁히면 됩니다.

• 톱레벨 클래스와 인터페이스에 부여할 수 있는 접근 수준은 package-private와 public이 있다.

  • public으로 선언할 경우 공개 API가 된다.
  • package-private으로 선언하면 해당 패키지 안에서만 이용할 수 있다.
  • 패키지 외부에서 쓸 일이 없으면 package-private으로 선언하도록 하자

• 한 클래스에서만 사용하는 package-private 톱레벨 클래스나 인터페이스는 이를 사용하는 클래스 안에 private static으로 중첩시켜보자

  • 톰레벨로 두면 같은 패키지의 모든 클래스가 접근할 수 있다.
  • private static은 바깥 클래스 하나에서만 접근 가능하다.

멤버 접근 수준

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

• private : 멤버를 선언한 톱레벨 클래스에서만 접근할 수 있다.
• package-private : 멤버가 소속된 패키지 안의 모든 클래스에서 접근할 수 있다. 접근 제한자를 명시하지 않았을 때 적용되는 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 접근 수준 설정 순서

1. 클래스의 공개 API외의 모든 멤버는 private으로 만드는 것이 좋다.
2. 같은 패키지의 다른 클래스가 접근해야 하는 멤버에 한하여 private을 제거해 package-private으로 풀어준다.
3. package-private와 private은 API에 영향을 주지 않는다.
4. 권하는 풀어주는 일이 자주 발생한다면 시스템에서 컴포넌트를 더 분해하는 것을 고민해봐야한다.

public 클래스에서 멤버의 접근 수준

멤버의 접근 수준을 package-private에서 protected로 바꾸는 순간 접근할 수 있는 대상이 넓어지게 됩니다. 특히 public 클래스의 protected는 API로 공개가 되어 protected는 적을수록 좋습니다.

멤버 접근성 제약

• 상위 클래스의 메서드를 재정의할 때는 상위 클래스의 인스턴스는 하위 클래스의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있어야 한다는 규칙을 지키기 위해(리스코프 치환 원칙) 그 접근 수준을 상위 클래스에서보다 좁게 설정 할 수 없다.
• 해당 규칙을 어기면 컴파일 오류가 발생하게 됩니다.

테스트와 접근 범위

테스트를 위해 접근 제어자의 범위를 넓히는 것은 좋지 않은 방법이다.

public 클래스의 인스턴스 필드

• public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니어야 한다.
• public 가편 필드를 갖는 클래스는 일반적으로 thread-safe하지 않다

• 정적 필드에서 해당 클래스가 표현하는 추상적 개념을 완성하는데 꼭 필요한 구성요소로써의 상수라면 public static final필드로 공개해도 좋다.

  • 반드시 기본 타입 값이나 불변 객체를 참조해야한다.
  • 가변 객체를 참조한다면 final이 아닌 필드에 적용되는 모든 불이익이 그대로 적용된다.
  • 클래스에서 public static final 배열 필드를 두거나 이 필드를 반환하는 접근자 메서드를 제공해서는 안 된다.(클라이언트에서 수정할 수 있다.)
  • 해결방법1. private static final 배열을 만들고 Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(~~))를 통해 불변 리스트를 추가하는 것이다.
  • 해결방법2. private static final 배열을 만들고 복사본을 반환하는 public 메서드를 추가한다.

모듈 시스템(자바9 이후)

• 모듈 시스템이 도임된 이후 두가지 암묵적 접근 수준이 추가되었다.
• 패키지가 클래스들의 묶음이듯, 모듈은 패키지들의 묶음이다. 모듈은 자신에 속하는 패키지 중 공개(export)할 것들을 (관례상 module-info.java 파일에) 선언한다.
• protected 혹은 public 멤버라도 해당 패키지를 공개하지 않았다면 모듈 외부에서는 접근할 수 없다.
• 모듈 안에서는 exports로 선언했는지 여부에 아무런 영향도 받지 않는다.
• 모듈 시스템을 활용하면 클래스를 외부에 공개하지 않으면서도 같은 모듈을 이루는 패키지 사이에서는 자유롭게 공유할 수 있다.

핵심 정리

프로그램 요소의 접근성은 가능한 한 최소한으로 하라. 꼭 필요한 것만 골라 최소한의 public API를 설계하자. 그 외에는 클래스, 인터페이스, 멤버가 의도치 않게 API로 공개되는 일이 없도록 해야 한다. public 클래스는 상수용 public static final 필드 외에는 어떠한 public 필드도 가져서는 안 된다. public static final 필드가 참조하는 객체가 불변인지 확인하라.