잘 설계된 컴포넌트는 내부 구현을 완벽히 숨겨, 구현과 API를 분리한다.
정보 은닉의 장점
- 시스템 개발 속도 향상. 여러 컴포넌트 병렬 개발 가능
- 시스템 관리 비용 절감. 컴포넌트를 더 빨리 파악 가능하고 교체 부담 감소
- 성능 최적화에 도움을 준다. 최적화할 컴포넌트만 최적화 가능하기 때문
- 소프트웨어 재사용성 증가
자바에서 정보 은닉을 위한 다양한 장치가 있는데, 그 중 제어 메커니즘은 접근 허용 범위를 명시한다.
모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 한 좁혀야 한다.
톱레벨 클래스와 인터페이스에 부여할 수 있는 접근 수준은 package-private과 public 두 가지다. 톱레벨 클래스나 인터페이스를 public으로 선언하면 공개 API가 되고, package-private으로 선언하면 해당 패키지 안에서만 이용할 수 있다. package-private으로 선언하면 내부 구현이 되어 언제든지 수정할 수 있고, public으로 선언하면 API가 되므로 하위 호환을 위해 영원히 관리해줘야 한다.
한 클래스에서만 사용하는 package-private 톱레벨 클래스나 인터페이스는 사용하는 클래스 안에 private statiac으로 중첩시켜보자. 바깥 클래스 하나에서만 접근할 수 있게 좁혀진다.
접근 범위 좁은 순
- private: 멤버를 선언한 톱레벨 클래스에서만 접근 가능
- package-private: 멤버가 소속된 패키지 안의 모든 클래스에서 접근할 수 있다. 접근 제한자를 명시하지 않았을 때 디폴트 값. 단, 인터페이스는 기본적으로 public이다.
- protected: package-private의 접근 범위를 포함하며, 이 멤버를 선언한 하위 클래스에서도 접근 가능
- public: 모든 곳에서 접근 가능
멤버 접근성을 좁히지 못하게 되는 제약이 하나 있는데, 상위 클래스의 메서드를 재정의할 때는 그 접근 수준을 상위 클래스에서보다 좁게 설정할 수 없다는 것이다. 이 제약은 상위 클래스의 인스턴스는 하위 클래스의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있어야 한다는 규칙(리스코프 치환 원칙)을 지키기 위해 필요하다.
코드를 테스트하려는 목적으로 클래스, 인터페이스, 멤버의 접근 범위를 넓히려 할 때가 있다. 적당한 수준까지는 넓혀도 괜찮다. 예를들어 클래스의 private 멤버를 package-private까지 풀어주는 것은 허용할 수 있지만 그 이상은 안된다. 테스트 코드를 테스트 대상과 같은 패키지에 두면 package-private 요소에 접근할 수 있기 때문이다.
테스트 패키지와 main 패키지는 분리되어있는데..?
public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니어야 한다.
필드가 가변 객체를 참조하거나, final이 아닌 인스턴스 필드를 public으로 선언하면, 불변식을 보장할 수 없다. public 가변 필드를 갖는 클래스는 일반적으로 스레드 안전하지 않다.
정적 필드에서도 마찬가지이나 예외가 있다. 해당 클래스가 표현하는 추상 개념을 완성하는데 꼭 필요한 구성요소로써의 상수라면 public static final 필드로 공개해도 좋다. 이런 필드는 바드시 기본 타입 값이나 불변 객체를 참조해야 한다. 가변 객체를 참조한다면 final이 아닌 필드에 적용되는 모든 불이익이 그대로 적용된다.
길이가 0이 아닌 배열은 모두 변경 가능하니 주의가 필요하다. 따라서 클래스에서 public static final 배열 필드를 두거나 이 필드를 반환하는 접근자 메서드를 제공해서는 안된다. 이런 필드나 접근자를 제공한다면 클라이언트에서 그 배열의 내용을 수정할 수 있게 된다.
public static final Thing[] VALUES = { ... } ;해결책은 두 가지다.
- public 배열을 private으로 만들고 public 불변 리스트를 추가하는 것
private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { ... };
public static final List<Thing> VALUES = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PRIAVET_VALUES));- 배열을 private으로 만들고 그 복사본을 반환하는 public 메서드를 추가하는 방법 (방어적 복사)
private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { ... };
public static final Thing[] values() {
return PRIVATE_VALUES.clone();
}로또 미션을 하면서 받은 피드백과 통하는 부분이 있다.
public static final LottoNumber[] LOTTO_NUMBER_CACHE = new LottoNumber[MAX_LOTTO_NUMBER + 1]; static { IntStream.rangeClosed(MIN_LOTTO_NUMBER, MAX_LOTTO_NUMBER) .forEach(number -> LOTTO_NUMBER_CACHE[number] = new LottoNumber(number)); }배열구조라면 LOTTO_NUMBER_CACHE[0] = null 이런 코드로 변경가능한 여지가 있습니다.
배열로 선언했을 경우 인덱스로 바로 접근해서 값을 변경해버리는 것을 막을 수 없다.
하지만 List를 사용하면 unmodifiableList를 반환해주면 된다.static { LOTTO_NUMBER_CACHE = IntStream.rangeClosed(MIN_LOTTO_NUMBER, MAX_LOTTO_NUMBER) .mapToObj(LottoNumber::new).collect(Collectors.toUnmodifiableList()); }
자바 9에서는 모듈 시스템 개념이 도입되면서 두 가지 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. 이 암묵적 접근 수준들은 각각 public 수준과 protected 수준과 같으나, 그 효과가 모듈 내부로 한정되는 것이다.
모듈에 적용되는 새로운 두 접근 수준은 주의해서 사용해야 한다. 모듈의 JAR 파일을 잣니의 모듈 경로가 아닌 애플리케이션의 클래스패스에 두면 그 모듈 안의 모든 패키지는 모듈이 없는 것처럼 행동한다. 즉, 모듈의 공개 여부와 상관없이 public 클래스가 선언한 public 혹은 protected 멤버를 모듈 밖에서도 접근할 수 있게 된다.
