Java 정적 팩토리 메서드

원태연·2022년 11월 14일

정적 팩토리 메서드

Java의 생성자

Java의 생성자(constructor)는 클래스(인스턴스)를 초기화 하는 가장 기본적인 방법이다. 인스턴스의 상태를 초기화 하거나 종속성을 주입하는데 사용된다. 생성자 라는 이름에 맞게 객체를 생성하는 기능을 한다.

`Book.class`

class Book {
    String title;
    String author;
    String genre;

    public Book(String title, String author, String genre) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.genre = genre;
    }
}

Book 이라는 인스턴스를 생성하기 위해선 다음과 같은 코드를 통해 수행할 수 있다.

Book b1984 = new Book("1984", "GeorgeOrwell", "fiction");
Book animalFarm = new Book("Animal Farm", "GeorgeOrwell", "fiction");
...

Book에는 모든 필드를 주입받는 생성자가 명시되어 있어, 생성하기 위해 모든 상태를 기입하여야 한다. 좀 더 유연하게 생성하기 위해 다음과 같은 생성자들을 만들어 활용해 보자.

class Book {
    String title;
    String author;
    String genre;
  
  	public Book(String title) {
        this.title = title;
    }
  
  	public Book(String title, String author) {
        this.title = title;
        this.author = author;
    }

    public Book(String title, String author, String genre) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.genre = genre;
    }
}

Book MobiDick = new Book("The Whale");
Book stoner = new Book("Stoner", "John Williams");
Book b1984 = new Book("1984", "GeorgeOrwell", "fiction");
Book animalFarm = new Book("Animal Farm", "GeorgeOrwell", "fiction");

주입하는 필드가 다르지만, 모두 new Book()이라는 이름의 생성자를 호출하여야 한다는 점을 확인 할 수 있다.

다 같이 Book을 생성하긴 하지만, 어떤 생성자는 제목만으로도 생성하고 있으며 어떤 생성자는 모든 상태를 주입받고 생성한다.

다 같은 인스턴스 생성이라는 역할을 하지만 구체적인 명세는 조금 다르다. 이름을 주어 분명하게 하고 싶다.

Static Factory Method(정적 팩토리 메서드)

위 사례와 같은 사소한 불편함이, Java와 같은 객체 지향 언어의 생성자가 틀렸다고 할 수 있는가? 전혀 아니라고 생각한다.
하지만, Josua Block의 Effective Java에서는 분명하게 말하고 있다.

“Consider static factory methods instead of constructors”

- 객체를 생성하는 역할을 분리하고자 Factory라는 키워드가 붙은 것 같다.

그리고, 다음과 같은 장점들이 위 주장의 설득력을 높이고 있다.

1. 생성자는 의미있는 이름을 가지지 못한다. 항상 프로그래밍 언어에 의해 부과되는 표준 명명 규칙에 제한된다.

-> 정적 팩토리 메서드는 의미있는 이름을 가짐과 동시에 하는 일을 명시적으로 전달할 수 있다.

class Book {
    String title;
    String author;
    String genre;
  
  	private Book() {}

    public static Book withTitle(String title) {
        Book book = new Book();
        book.title = title;
        return book;
    }

    public static Book withTitleAndAuthor(String title, String author) {
        Book book = new Book();
        book.title = title;
        book.author = author;
        return book;
    }
}

Book.withTitle("The Whale");
Book.withTitleAndAuthor("Stoner", "John Williams");

좋은 코드는 아니지만, 위처럼 이름을 부여하여 명시가 가능하다.

`java.util.Optional`

Optional<String> value1 = Optional.empty();
Optional<String> value2 = Optional.of("Baeldung");
Optional<String> value3 = Optional.ofNullable(null);

2. 정적 팩토리 메서드는 다양한 타입을 반환할 수 있는 유연함을 갖추었다.

-> 특히, 하위 타입의 객체를 반환 할 수 있는 것이 큰 장점이 될 수 있다.

public Collections() {
     //...

    public static final List EMPTY_LIST = new EmptyList<>();

    public static final <T> List<T> emptyList() {
        return (List<T>) EMPTY_LIST;
    } 
   //...
}

public static void main(String[] args) {
  System.out.println(Collections.emptyList().getClass().getName()); //Collections$EmptyList
  System.out.println(Collections.EMPTY_SET.getClass().getName()); //Collections$EmptySet
}

3. 정적 팩토리 메서드는 싱글톤과 같이, 인스턴스를 제어 할 수 있는 메서드가 될 수 있다.

-> 메서드 내에서 인스턴스를 직접 제어하며 관리가 가능하다

public class User {
    
    private static volatile User instance = null;
    
    // other fields / standard constructors / getters
    
    public static User getSingletonInstance(String name, String email, String country) {
        if (instance == null) {
            synchronized (User.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new User(name, email, country);
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

4. 정적 팩토리 메서드는 객체 생성을 캡슐화 할 수 있다.

-> 객체의 모든 필드를 주입하지 않더라도, 메서드 내의 로직을 통해 객체를 생성할 수 있다.

class BookDto {
    private String title;
    private String author;

    public BookDto(String title, String author) {
        this.title = title;
        this.author = author;
    }
  //getter..
}

class Book {
    private String title;
    private String author;
    private LocalDateTime createdAt;

    private Book(String title, String author, LocalDateTime createAt) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.createdAt = createAt;
    }


    public static Book createByDto(BookDto bookDto) {
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        return new Book(bookDto.getTitle(), bookDto.getAuthor(), now);
    }

    //getter...
}

public static void main(String[] args) {
  BookDto bookDto = new BookDto("1984", "GeorgeOrwell");
  Book.createByDto(bookDto);
}

결론

정적 팩토리 메서드는 단순히 생성자를 대신하는 것이 아니다. 객체의 생성에 대한 명시적인 표현을 통해 가독성을 높힐 수 있고, 객체의 생성에 여러 기능이나 경중을 부과하여 그 의미를 달리할 수 있다.

생성자보다 정적 팩토리 메서드를 고려하라는 말은 은탄환이 아니라는 말과 함께 시작한다.
정적 팩토리 메서드만 존재하는 객체는 상속이 불가 하고, 컨벤션 상 쉽게 드러나 보이는 생성자에 비해 일반 메서드로 분류되어 객체 생성에 대한 명세를 확인하기 어렵게 할 수도 있다.

그럼에도 불구하고 항상 고려하라고 독려되는 이유는 적절히 사용했을 때 얻을 수 있는 장점이 많기 때문이다.
특히 객체간 형 변환이 필요하거나, 객체 생성의 의미가 큰 경우, 그리고 객체가 자주 생성되는 경우에 대해서 장점이 쉽게 드러남을 알 수 있다.

정적 팩토리 메서드는 객체 생성에 이름을 부과 할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 정적 팩토리 메서드의 이름을 짓는 데에 있어 어느 정도 규칙이 있고, 다음과 같다.