[Effective Java] Item 15. 클래스와 멤버의 접근 권한을 최소화하라

잘 설계된 컴포넌트란 클래스 내부 데이터와 내부 구현 정보를 얼마나 잘 숨겼느냐이다.

이런 컴포넌트는 모든 내부 구현을 완벽히 숨겨, 구현과 API를 깔끔히 분리한다.

즉, 캡슐화(정보 은닉)를 얼마나 잘 구현하였는지가 중요하다.

 

모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 한 좁혀야 한다.

 

캡슐화의 장점

 

1. 여러 컴포넌트를 병렬로 개발할 수 있어 시스템 개발 속도를 높인다.

2. 각 컴포넌트를 더 빨리 파악하여 디버깅할 수 있고, 다른 컴포넌트로 교체하는 부담도 적어 시스템 관리 비용을 낮춘다.

3. 다른 컴포넌트에 영향을 주지 않고 해당 컴포넌트만 최적화할 수 있으므로 성능 최적화에 도움이 된다.

4. 외부의 의존성이 낮은 컴포넌트라면 소프트웨어 재사용성이 높아진다.

5. 시스템이 완성되지 않은 상태에서도 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있으므로 큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춘다.

 

 

접근 제한자

 

private : 멤버를 선언한 톱레벨 클래스에서만 접근

package-private : 멤버가 소속된 패키지 안의 모든 클래스에서 접근할 수 있다. 접근 제한자를 명시하지 않았을 때 적용되는 패키지 접근 수준이다. (단, 인터페이스의 멤버는 기본적으로 public이다.)

protected : pakage-private의 접근 범위를 포함하며, 이 멤버를 선언한 클래스의 하위 클래스에서도 접근할 수 있다.

public : 모든 곳에서 접근할 수 있다.

 

 

모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 좁히자

 

톱레벨 클래스(가장 바깥에 있는 클래스)나 인터페이스는 public과 package-private 둘 중에 하나로 지정할 수 있다.

 

 

public

 

공개 API가 된다. 하위호환을 위해 영원히 관리해줘야 한다.

 

 

 

package-private 

 

패키지 안에서만 이용할 수 있다. 패키지 외부에서 쓸 이유가 없다면 package-private으로 선언하자. 

내부 구현이 되어 있어 클라이언트에 아무런 피해 없이 다음 릴리스에서 수정, 교체, 제거할 수 있다.

 

 

 

 

private static 중첩

 

 

이렇게 하면 바깥 클래스 하나에서만 접근할 수 있다. 한 클래스에서만 사용하는 클래스는 private static 중첩을 사용하자.

 

 

 

기본 설계 방식

 

1. 먼저 클래스의 공개 API를 설계한 후, 그 외의 모든 멤버는 private으로 만든다.
2. 그 후에 오직 같은 패키지의 다른 클래스가 접근해야 하는 멤버에 한해 package-private으로 풀어준다.
3. 만약 권한을 풀어주는 일을 자주 하게된다면 시스템이서 컴포넌트를 더 분해해야 하는 것은 아닌지 고민해 본다.

 

주의할 점

 

public 클래스에서 멤버의 접근 수준을 package-private에서 protected로 바꾸는 것은 조심하자.

-> 그 순간 그 멤버에 접근할 수 있는 대상 범위가 엄청나게 넓어진다. pulblic 클래스의 protected는 공개 API이므로 영원히 지원되야 한다. 따라서 protected 멤버의 수는 적을수록 좋다.

 

상위 클래스의 메서드를 정의할 때는 그 접근 수준을 상위 클래스에서 보다 좁게 설정할 수 없다.

->  상위 클래스의 인스턴스는 하위 클래스의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있어야 하기 때문에

 

테스트만을 위해서 클래스, 인터페이스, 멤버를 공개 API로 만들어서는 안 된다.

-> 테스트 코드를 테스트 대상과 같은 패키지에 두면 package-private 요소에 접근할 수 있기 때문에 굳이 테스트를 위해 private 멤버를 바꾸지 않아도 된다.

 

 

 

 

public static final 

 

public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니어야 한다.

필드가 가변 객체를 참조하거나, final이 아닌 인스턴스 필드를 public으로 선언하면 그 필드에 담을 수 있는 값을 제한할 힘을 잃게 된다. 

 

해당 필드와 관련된 모든 것은 불변식을 보장할 수 없고, 필드가 수정될 때 다른 작업을 할 수 없으므로 public 가변 필드를 갖는 클래스는 일반적으로 스레드 안전하지 않다.

 

단, 해당 클래스가 표현하는 추상 개념을 완성하는데 꼭 필요한 구성요소의 상수는 public static final 필드로 공개해도 좋다.

ex) public static final double PI = 3.141592653589793;

 

클래스에서 public static final 배열 필드를 두거나 이 필드를 반환하는 접근자 메서드를 제공해서는 안된다.

클라이언트가 배열의 내용을 수정할 수 있기 때문이다.

 

배열은 public static final인데 왜 변경될까?

public static final int [] STACK = {1,2,3,4,5};
라고 할 때 STACK이 가리키고 있는 저 배열 객체 자체는 변경할 수 없지만 그 객체의 내용은 변경할 수 있다.

 

해결방법

 

1. public 배열을 private으로 만들고 public 불변 리스트를 추가하자.

 

 

불변 객체란 한 번 생성되면 내부 상태를 변경할 수 없는 객체를 말한다. 따라서 불변 리스트는 한 번 생성되면 그 내용을 변경할 수 없는 리스트를 말하는데, 이와 같이 unmodifiableList를 사용해 불변 리스트를 추가하면 외부에서 객체의 내부 상태를 변경하는 것을 방지하고 더 안정적인 코드를 작성할 수 있도록 한다.

 

 

2. public 배열을 private으로 만들고 그 복사본을 반환하는 public 메서드를 추가.

 

 

이를 통해 클래스 내부에서만  배열에 접근할 수 있게 하고, 외부에서는 values() 메서드로 복사된 값만 참조할 수 있다.

 

 

 

모듈

 

자바 9부터 모듈 시스템이 도입되었다.

 

모듈은 패키지들의 묶음이다.

 

자신에 속하는 패키지 중 공개(export)할 것들을 module-info.java에 선언한다.

public 멤버라도 해당 패키지를 공개하지 않았다면 모듈 외부에서는 접근할 수 없다.