중첩 클래스란 다른 클래스 안에 정의된 클래스를 말한다. 중첩 클래스는 자신을 감싼 바깥 클래스에서만 쓰여야 한다.
중첩 클래스의 종류
- 정적 멤버 클래스
- (비정적) 멤버 클래스
- 익명 클래스
- 지역 클래스
정적 멤버 클래스를 제외한 나머지는 내부 클래스에 해당한다. 정적 멤버 클래스와 내부 클래스의 차이는 정적 멤버 클래스는 바깥 인스턴스로 접근할 수 없지만 내부 클래스는 숨은 외부 참조를 가져서 바깥 인스턴스로 접근할 수 있다.
정적 멤버 클래스
다른 클래스 안에서 선언되고, 바깥 클래스의 private 멤버에 접근할 수 있다는 점만 제외하고는 일반 클래스와 똑같다. 정적 멤버 클래스는 다른 정적 멤버와 동일한 접근 규칙을 적용 받는다.
정적 멤버 클래스는 바깥 클래스와 함께 쓰일 때만 유용한 public 도우미 클래스로 흔히 쓰인다.
정적 멤버 클래스와 비정적 멤버 클래스의 구문상 차이는 static뿐이지만, 의미상 차이는 꽤 크다. 위에서 얘기했듯이 비정적 멤버 클래스의 인스턴스는 바깥 인스턴스로의 숨은 외부 참조를 가진다. 바깥 클래스명.this 형태로 바깥 인스턴스에 접근할 수 있다. 따라서 중첩 클래스의 인스턴스가 바깥 인스턴스와 독립적으로 존재할 수 있다면 정적 멤버 클래스로 만들어야 한다. 비정적 멤버 클래스는 바깥 인스턴스 없이는 생성할 수 없기 때문이다.
private 정적 멤버 클래스는 바깥 클래스가 표현하는 객체의 한 부분(구성 요소)을 나타낼 때 흔히 쓴다. Map 구현체는 키-값 쌍을 표현하는 엔트리 객체들을 가지고 있다. 모든 엔트리가 맵과 연관되어 있지만 엔트리의 메서드(getKey, getValue, setValue)들은 맵을 직접 사용하지 않는다.
비정적 멤버 클래스
비정적 멤버 클래스의 인스턴스와 바깥 인스턴스 사이의 관계는 멤버 클래스가 인스턴스화될 때 확립되며, 더 이상 변경할 수 없다. 이 관계는 바깥 클래스의 인스턴스 메서드에서 비정적 멤버 클래스의 생성자를 호출할 때 자동으로 만들어지는 게 보통이지만, 드물게는 직접 바깥 인스턴스의 클래스.new Member Class(args)를 호출해 수동으로 만들기도 한다. 이 관계 정보는 비정적 멤버 클래스의 인스턴스 안에 만들어져 메모리 공간을 차지하며, 생성 시간도 더 걸린다.
비정적 멤버 클래스는 어댑터를 정의할 떄 자주 쓰인다. 즉, 어떤 클래스의 인스턴스를 감싸 마치 다른 클래스의 인스턴스처럼 보이게 하는 뷰로 사용하는 것이다.
주의 사항
멤버 클래스에서 바깥 인스턴스에 접근할 일이 없다면 무조건 static을 붙여서 정적 멤버 클래스로 만들자. 위에서 얘기했듯이 비정적 멤버 클래스는 바깥 클래스로의 숨은 외부 참조를 가지고 이 관계를 저장하려면 시간과 공간이 더 소비된다. 더 심각한 문제는 가비지 컬렉션이 바깥 클래스의 인스턴스를 수거하지 못하는 메모리 누수가 생길 수 있다는 점이다. 참조가 눈에 보이지 않으니 원인을 찾기 어려워 심각한 상황을 초래하기도 한다.
멤버 클래스의 공개 범위에 따라 정적인지 비정적인지는 더 중요해진다. 공개되어있다면 멤버 클래스도 공개 API가 된다. 그러면 향후 릴리스에서 멤버 클래스를 정적으로 변경한다든지 비정적으로 변경한다든지 하면 하위 호환성이 깨진다.
익명 클래스
익명 클래스는 바깥 클래스의 멤버가 아니다. 멤버와 달리, 쓰이는 시점에 선언과 동시에 인스턴스가 만들어진다. 그리고 오직 비정적인 문맥에서 사용될 때만 바깥 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있다. 정적 문맥에서라도 상수 변수 이오의 정적 멤버는 가질 수 없다.
익명 클래스는 응용하는 데 제약이 많다. 선언한 지점에서만 인스턴스를 만들 수 있고, instanceof 검사나 클래스의 이름이 필요한 작업은 수행할 수 없다. 여러 인터페이스를 구현할 수 없고, 인터페이스를 구현하는 동시에 다른 클래스를 상속할 수도 없다. 익명 클래스를 사용하는 클라이언트는 그 익명 클래스가 상위 타윕에서 상속한 멤버 외에는 호출할 수 없다. 익명 클래스는 표현식 중간에 등장하므로(10줄 이하로) 짧지 않으면 가독성이 떨어진다.
익명 클래스는 정적 팩터리 메서드를 구현할 때 자주 쓰인다.
지역 클래스
네 가지 중첩 클래스 중 가장 드물게 사용된다. 지역 클래스는 지역 변수를 선언할 수 있는 곳이면 실질적으로 어디서든 선언할 수 있고, 유효 범위도 지역 변수와 같다.다른 세 중첩 클래스와의 공통점도 하나씩 가지고 있다. 멤버 클래스처럼 이름이 있고 반복해서 사용할 수 있다. 익명 클래스처럼 비정적 문맥에서 사용될 때만 바깥 인스턴스를 참조할 수 있으며, 정적 멤버는 가질 수 없다. 그리고 가독성을 위해 짧게 작성해야 한다.
