[이펙티브 자바] 아이템16 | public 클래스에서는 public 필드가 아닌 접근자 메서드를 사용하라

접근자 메서드를 활용한 데이터 캡슐화

클래스 작성 실수: 인스턴스 필드만을 모아놓은 퇴보한 클래스

인스턴스 필드만을 모아놓은 클래스는 데이터에 직접 접근할 수 있으나 캡슐화의 이점을 제공하지 못한다.

[인스턴스 필드만을 모아놓은 클래스]

public class Point {
    public double x;
    public double y;
}

• API를 수정하지 않고는 내부 표현을 바꿀 수 없다.
  • getter / setter 가 존재해야 내부 표현 변경이 가능하다.
• 불변식을 보장하지 못한다.
  • 클라이언트가 데이터를 변경할 수 있다.
• 외부에서 필드에 접근할 때 부수작업을 수행할 수 없다.

객체지향적인 클래스 작성: 데이터 캡슐화

객체지향적으로 클래스를 작성하기 위해서는 필드를 private으로 모두 바꾸고 public 접근자(getter)를 추가한다.

[public 접근자를 추가한 클래스 작성]

public class Point {
    public double x;
    public double y;

    public Point(final double x, final double y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public double getX() {
        return x;
    }

    public void setX(final double x) {
        this.x = x;
    }

    public double getY() {
        return y;
    }

    public void setY(final double y) {
        this.y = y;
    }
}

• getter / setter 로 내부표현 변경이 가능하다.
• 클라이언트는 public 메서드를 통해서만 데이터 접근이 가능하다.
• 외부에서 부수작업을 수행시킬 수 있다.

package-private 클래스 혹은 private 중첩 클래스 데이터 캡슐화

package-private 클래스 혹은 private 중첩 클래스라면 데이터 필드를 노출한다 해도 클래스가 표현하려는 추상 개념만 올바르게 표현해주면 문제가 없다.

public class ColorPoint {
    private static class Point{
        public double x;
        public double y;
    }

    public Point getPoint(){ // 클라이언트 코드가 클래스 내부에 묶인다.
        Point point = new Point(); //ColorPoint 외부에서는 
        point.x = 1.2; // Point 클래스 내부 조작이 불가능하다.
        point.y = 5.3; 

        return point; 
    }
}

• private(또는 package-private) 클래스를 중첩시키면 탑 클래스(제일 바깥 클래스) 외부에서는 Point 클래스의 필드에 접근하는 것이 불가능하다. 하지만, ColorPoint에서는 Point 클래스 필드 조작이 가능하다.
• 클래스를 중첩시키는 방식은 클래스 선언 면에서나 이를 사용하는 클라이언트 코드면에서나 접근자 방식보다 깔끔하다.
• 클래스를 중첩시키면 클라이언트 코드가 클래스 내부에 묶이기는 하지만 클라이언트도 어차피 이 클래스를 포함하는 패키지 안에서 동작하는 코드이므로 패키지 바깥 코드를 손대지 않고 데이터 표현방식을 바꿀 수 있다.
• private 중첩 클래스의 경우 수정 범위가 더 좁아져서 이 클래스를 포함하는 외부 클래스까지로 제한된다.

public 클래스 필드 직접 노출 사례

자바 플랫폼 라이브러리에도 public 클래스의 필드를 직접 노출시키지 말라는 규칙을 어긴 사례가 존재한다. 대표적으로 java.awt.package 클래스의 Point와 Dimension 클래스가 있다.

• public 클래스 필드가 불변이라면 직접 노출할 떄의 단점이 조금은 줄어들지만, 여전히 좋은 코드가 아니다.
• public 필드에 final 키워드를 추가해 불변으로 만들면 불변식은 보장할 수 있게 되지만 여전히 API를 변경하지 않고는 표현 방식을 바꿀 수 없고 필드를 읽을 때 부수작업을 수행할 수 없다는 단점은 변하지 않는다.

[불변 필드를 노출한 public 클래스]

public class Time {
    private static final int HOURS_PER_DAY = 24;
    private static final int MINUTES_PER_HOUR = 60;
    
    public final int hour;
    public final int minute;

    public Time(final int hour, final int minute) {
        this.hour = hour;
        this.minute = minute;
    }   
}
...

결론

public 클래스는 절대 가변 필드를 직접 노출해서는 안된다. 하지만 package-private 클래스나 private 중첩 클래스에서는 종종 필드를 노출하는 편이 나을 때도 있다.