[아이템 18] 상속보다는 컴포지션을 사용하라

Jimin Lim·2022년 5월 2일

Java

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아이템 18

상속보다는 컴포지션을 사용하라

이 책에서 말하는 상속은 구현 상속을 말하는 것이다.

상속의 문제

상위 클래스는 릴리즈마다 내부 구현이 달라질 수 있으며, 이를 상속한 하위 클래스는 오작동할 수 있다. 즉, 상위 클래스 변경에 따라 하위 클래스도 변경이 필요할수 있다.

구체적인 예는 다음과 같다.

public class InstrumentedHashSet<E> extends HashSet<E> {
    
    private int addCount = 0;
    
    public InstrumentedHashSet(){
        
    }
    
    public InstrumentedHashSet(int initCap, float loadFactor){
        super(initCap, loadFactor);
    }
    
    @Override
    public boolean add(E e){
        addCount ++;
        return super.add(e);
    }
    
    @Override
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c){
        addCount += c.size();
        return super.addAll(c);
    }
    
    public int getAddCount(){
        return getAddCount();
    }
    
}

    InstrumentedHashSet<String> s = new InstrumentedHashSet<>();
    s.addAll(List.of("틱", "탁탁", "펑"));

이후로 getAddCount메서드를 호출한다면, 예상(3)과 다른 결과(6)을 반환한다.

먼저, InstrumentedHashSet의 addAll을 호출한다면 addCount에 3을 저장하게 되고, 그 후 HashSet의 addAll을 호출한다. HashSet의 addAll은 아래와 같이 구현되어 있다.

    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        boolean modified = false;
        for (E e : c)
            if (add(e)) //add 호출
                modified = true;
        return modified;
    }

여기서 add를 호출하고 있는데, 여기 add는 재정의한 add로, addCount ++;연산을 하고 있다. for 문 안에 정의 되어있으니 addCount에 값이 중복해서 더해져서 최종 결과가 6으로 반환이 된다.

상위 클래스에서 하위 클래스가 재정의한 메서드를 사용하는 경우가 아니더라도, 하위 클래스가 깨지기 쉬운 이유가 존재한다. 바로 상위 클래스에 새로운 메서드를 추가하는 것이다.
예를 들어, 컬렉션에 추가된 모든 원소가 특정 조건을 만족해야 하는 프로그램을 작성한다고 가정하자. 이를 위해 그 컬렉션을 상속해 원소를 추가하는 모든 메서드를 재정의해서 필요한 조건을 검사할 수 있다. 하지만 상위 클래스에서 원소를 추가하는 또 다른 메서드를 추가한다면 하위 클래스에서 재정의하지 못한 경우가 생겨, 특정 조건을 만족하지 못하는 경우가 존재하게 된다.

컴포지션

위의 문제들을 피해가는 묘안이 있는데, 새로운 클래스를 만들고 private 필드로 기존 클래스의 인스턴스를 참조하게 하는 방식 (Composition) 이다.

public class ForwardingSet<E> implements Set<E> {

    private final Set<E> s; //private 필드로 참조
    public ForwardingSet(Set<E> s) { //Set을 인자로 받는다.
    	this.s = s;
    }

    public void clear() { s.clear(); }
    public boolean contains(Object o) {return s.contains(o); }
    public boolean isEmpty() { return s.isEmpty(); }
    public int size() { return s.size(); }
    public Iterator<E> iterator() { return s. iterator(); }
    public boolean add(E e) { return s.add(e); }
    public boolean remove(Object o) {return s.remove(o); }
    public boolean containsAll(Collection<?> c) { return s.containsAll(c); }
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return s.addAll(c); }
    public boolean removeAll(Collection<?> c) { return s.removeAll(c); }
    public boolean retainAll(Collection<?> c) { return s.retainAll(c); }
    public Object[] toArray() { return s.toArray(); }
    public <T> T[] toArray(T[] a) { return s.toArray(a); }
    @Override public boolean equals(Object o) { return s.equals(o); }
    @Override public int hashCode() {return s.hashCode(); }
    @Override public String toString() { return s.toString(); }

}

public class InstrumentedSet<E> extends ForwardingSet<E> {

    private int addCount = 0;

    public InstrumentedSet(Set<E> s) {
        super(s);
    }

    @Override
    public boolean add(E e) {
        addCount++;
        return super.add(e);
    }

    @Override 
    public boolean addAll (Collection< ? extends E > c){
        addCount += c.size();
        return super.addAll(c); 

    }

    public int getAddCount () {
        return addCount;
    }
}