[Java ☕️] 불변 객체 :: 사이드 이펙트 나가!

ConewLog·2024년 7월 26일

Java

Java ☕️

목록 보기

2/7

1. 사이드 이펙트란?

코드가 의도하지 않은 결과를 가져오는 것을 말한다.
객체 A의 상태를 변경하는 코드를 작성했는데, 이 코드가 객체 B의 상태도 변경시키는 경우, 이는 사이드이펙트이다.

2. 참조형 변수와 사이드 이펙트

java data type

primitive type / value type (원시 타입/값 타입)
- 실제 값을 저장하는 타입이다.
- boolean, byte, short, int, long, char, float, double
- 값이 메모리의 stack에 저장된다.
- 각 변수는 고유한 메모리 주소를 가지고, 그 주소에는 값이 저장된다.
reference type (참조 타입)
- 동적으로 할당된 객체의 메모리 주소(참조)를 저장하는 타입이다.
- 클래스, 배열, 인터페이스 ...
- 값이 메모리의 heap에 저장된다.
- 객체는 생성될 때 heap에 저장되고, 각 변수는 객체가 저장된 메모리 주소를 저장한다.

참조형 변수의 사이드 이펙트 예시

// Student.class
public class Student {
    private String name;
    private String major;

    public Student(String name, String major) {
        this.name = name;
        this.major = major;
    }

    public void setMajor(String major) {
        this.major = major;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", major='" + major + '\'' +
                '}';
    }
}

// StudentMain.class
public class StudentMain {
    public static void main(String[] args) {
        Student studentA = new Student("코뉴", "Computer Science");
        Student studentB = studentA;

        System.out.println("studentA와 studentB는 \"코뉴\" 라는 이름을 가진 동명이인이고, 둘 다 컴퓨터과학 전공이다.");
        System.out.println("studentA = " + studentA);
        System.out.println("studentB = " + studentB);

        System.out.println("\n어느날, studentB인 코뉴는 수학과로 전과한다.");
        studentB.setMajor("Mathematics");
        System.out.println("studentA = " + studentA);
        System.out.println("studentB = " + studentB);
        System.out.println("‼️studentA인 코뉴까지 전산에서 전공이 바뀌었다!");
    }
}

// 출력 결과
studentA와 studentB는 "코뉴" 라는 이름을 가진 동명이인이고, 둘 다 컴퓨터과학 전공이다.
studentA = Student{name='코뉴', major='Computer Science'}
studentB = Student{name='코뉴', major='Computer Science'}

어느날, studentB인 코뉴는 수학과로 전과한다.
studentA = Student{name='코뉴', major='Mathematics'}
studentB = Student{name='코뉴', major='Mathematics'}
‼️studentA인 코뉴까지 전산에서 전공이 바뀌었다!

StudentA와 StudentB가 같은 객체를 가리키고 있었기 때문에 발생하는 문제이다.

3. 참조형 변수의 공유 문제를 해결하는 방법

불변 객체 (Immutable Class)

String, Integer, LocalDate 등이 불변 객체로 설계되어 있다.

멤버 변수를 final로 선언한다.
- final 키워드가 붙어있으면, 변수의 값을 수정할 수 없다.
멤버 변수의 변경이 필요하다면, 새로운 객체를 리턴한다.

//ImmutableStudent.class
public class ImmutableStudent {

    private final String name;
    private final String major;

    public ImmutableStudent(String name, String major) {
        this.name = name;
        this.major = major;
    }

    public ImmutableStudent withMajor(String major) {
        return new ImmutableStudent(name, major);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ImmutableStudent{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", major='" + major + '\'' +
                '}';
    }
}

// ImmutableStudentMain.class
public class ImmutableStudentMain {
    public static void main(String[] args) {
        ImmutableStudent studentA = new ImmutableStudent("코뉴", "ComputerScience");
        ImmutableStudent studentB = studentA;

        System.out.println("studentA와 studentB는 \"코뉴\" 라는 이름을 가진 동명이인이고, 둘 다 컴퓨터과학 전공이다.");
        System.out.println("studentA = " + studentA);
        System.out.println("studentB = " + studentB);

        System.out.println("\n어느날, studentB인 코뉴는 수학과로 전과한다.");
        studentB = studentB.withMajor("Mathematics");
        System.out.println("studentA = " + studentA);
        System.out.println("studentB = " + studentB);
    }
}

// 출력 결과
studentA와 studentB는 "코뉴" 라는 이름을 가진 동명이인이고, 둘 다 컴퓨터과학 전공이다.
studentA = ImmutableStudent{name='코뉴', major='ComputerScience'}
studentB = ImmutableStudent{name='코뉴', major='ComputerScience'}

어느날, studentB인 코뉴는 수학과로 전과한다.
studentA = ImmutableStudent{name='코뉴', major='ComputerScience'}
studentB = ImmutableStudent{name='코뉴', major='Mathematics'}