Immutable Object (불변객체)

◎ 불변 객체

• 불변 객체

  • 생성 후 그 상태를 바꿀 수 없는 객체, 재할당은 가능하지만 내부 데이터를 변경할 수 없는 객체
  • 장점
    • 복제나 비교를 위한 조작을 단순화 할 수 있고, 성능 개선에도 도움을 준다.
    • 멀티 스레드 프로그래밍에 용이 (한 스레드에서 값을 변경하여 다른 스레드에 영향을 미치는 것을 방지)

• 배경

  • 대부분의 객체 지향 언어에서 객체는 참조(reference) 형태로 전달한다.
  • 보통 객체를 복사할 때는 객체 전체를 복사하는 것이 아니라, 참조값만을 복사하고 끝난다. (보통 참조값이 그 객체 자체보다 훨씬 작기 때문에)
    • 이것이 의도한 동작이 아니라면 대참사가 일어나기 쉽다.
    • 참조값만을 복사한 변수에서 변경한다면, 원래 있었던 변수에서도 같은 변경이 일어남 (같은 객체를 참조하고 있기 때문에)

◎ 불변 객체 만들기

• 모든 클래스 변수를 private와 final로 선언하라
• 객체를 생성하기 위한 생성자 또는 정적 팩토리 메소드를 추가
• 참조에 의해 변경가능성이 있는 경우 방어적 복사를 이용하여 전달
• 클래스를 final로 선언 (상속을 금지 시킴)

◎ 불변 객체 예시

• 일반적인 불변 객체

  • java의 일반적인 타입만 있는 경우, final 키워드를 이용해 수정을 불가하게 만듦

  class ImmutablePerson {
      private final int age;
      private final int name;
  
      public ImmutablePerson(int age, int name) {
          this.age = age;
          this.name = name;
      }
  }

• 참조 타입이 있는 경우

  • 참조 객체를 getter로 가져와서 수정 할수 있음
  • 참조 객체도 불병 객체이어야 함

  public class Animal {
  
      private final Age age;
  
      public Animal(final Age age) {this.age = age;}
      public Age getAge() {return age;}
  }
  
  class Age {
  
      private int value;
  
      public Age(final int value) {this.value = value;}
      public int getValue() {return value;}
  }

• Array일 경우

  • Array를 가져와서 내부 자료를 바꿀 수 있음
  • 초기 저장할 때, copy를 해서 저장
  • Array를 가져올 때는 clone을 해서 가져옴
    (참조값을 외부에서 모르게하여 내부값을 수정 못하게 함)

public class ArrayObject {

    private final int[] array;

    public ArrayObject(final int[] array) {
        this.array = Arrays.copyOf(array,array.length);
    }

    public int[] getArray() {
        return (array == null) ? null : array.clone();
    }
}

• List인 경우

  • List를 가져와서 내부 자료를 바꿀 수 있음
  • 생성시, 새로운 List를 만들어 값을 복사
  • getter를 통해 값 추가/삭제가 불가능하도록 Collection의 unmodifiableList 메서드를 사용

  public class ListObject {
  
      private final List<Animal> animals;
  
      public ListObject(final List<Animal> animals) {
          this.animals = new ArrayList<>(animals);
      }
  
      public List<Animal> getAnimals() {
          return Collections.unmodifiableList(animals);
      }
  }

◎ 참고 자료

• 참고 자료 1
• 참고 자료 2