Subtyping

두 가지 이상의 의미를 표현할 수 있으며, 그중 현재 표현하는 의미를 태그 값으로 알려주는 클래스를 본 적이 있을 것이다.

예시) 태그 달린 클래스

class Figure {
    enum Shape { RECTANGLE, CIRCLE };
    
    // 태그 필드 - 현재 모양을 나타낸다.
    final Shape shape;
    
    // 다음 필드들은 모양이 사각형(RECTANGLE)일 때만 쓰인다.
    double width;
    double height;
    
    // 다음 필드는 모양이 원(CIRCLE)일 때만 쓰인다.
    double radius;'
    
    // 이하 코드 생략

}

이러한 클래스는 단점이 한가득이다. 우선 열거 타입 선언, 태그 필드, switch문 등 쓸데 없는 코드가 많다. 여러 구현이 한 클래스에 혼합돼 있어서 가독성도 나쁘다. 메모리 역시 언제나 함께 하니 많이 사용할 수 밖에 없다. 필드를 final로 선언하면 쓰지 않는 필드들까지 초기화 해어야한다. 태그 달린 클래스는 장황하고 오류를 내기 쉽고, 비효율적이다

자바는 이러한 태그달린 클래스보다 다양한 의미의 객체를 표현하는 훨신 나은 수단을 제공하는데, 이를 서브타이핑(SubTyping)이라고 한다.

태그 달린 클래스를 계층 구조로 바꾸는 법

가장 먼저 root가 될 추상 클래스를 정의하고 태그 값에 따라 동작이 달라지는 메서드들을 루트 클래스의 추상 메서드로 선언한다. 태그 값에 상관없이 일정한 동작을 하는 메서드들은 루트 클래스로 옮긴다.

다음으로, 루트 클래스를 확장한 구체 클래스를 의미별로 하나씩 정의한다. 우리의 예시에서는 Figure를 확장한 Circle 클래스와 Rectangle 클래스를 만들면 된다. 각 하위 클래스에는 각자의 의미에 해당하는 데이터 필드들을 넣는다. 원에는 반지름(radius)을, 사각형에는 길이(length)와 넓이(width)를 넣으면 된다.

태그 달린 클래스를 계층 구조로 변환

abstract class Figure {
    abstract double area();
}

class Circle extends Figure {
    final double radius;
    
    Circle(double radius) { this.radius = radius; }
    
    @Override
    double area() {
    	return Math.PI * (radius * radius);
    }
}

class Reactangle extends Figure {
    final double length;
    final double width;
    
    Rectangle(double length, double width) {
    	this.length = length;
        this.width = width;
    }
    
    @Override
    double area() {
    	return length * width;
    }
}

이렇게 함으로써 태그 달린 클래스의 단점을 모두 날려버린다. 간결하고 명확하면서, 각 의미를 독립된 클래스에 담아 관련 없던 데이터 필드를 모두 제거했다. 살아남은 필드는 모두 final이므로 각 클래스의 생성자가 모든 필드를 남깅벗이 초기화하고 추상 메서드를 모두 구현했는지 컴파일러가 확인을 해준다.

태그 달린 클래스를 사용하는 상황은 없다. 새로운 클래스를 작성하는데 태그가 등장한다면 계층구조로 대체하는 방법을 생각해 보자