Effective Java - 아이템 18: 상속보다는 컴포지션을 사용하라
메서드 호출과 달리 상속은 캡슐화를 깨뜨린다.
상위 클래스가 어떻게 구현되느냐에 따라 상속하는 하위 클래스의 동작에 이상이 생길 수 있다.
상위 클래스는 릴리스마다 내부 구현이 달라질 수 있기 때문에, 코드 한 줄 수정하지 않은 하위 클래스에서 오동작 할 수 있다.
상속 클래스의 메서드 재정의에서 비롯된 문제
상위 클래스에서 정의한 메서드를 하위 클래스에서 재정의하며 확장하다가 하위 클래스간에 문제가 발생할 경우,
문제를 해결하기 위해 상위 클래스의 메서드를 다시 구현하는 방식은 어렵다.
이런 메서드 재정의에서 비롯된 문제를 해결하기 위해 클래스를 확장하더라도 메서드를 재정의하는 대신,
새로운 메서드를 추가할 경우 계속되는 릴리스에서 새로운 메서드를 추가하다가 하위 클래스에 추가한 메서드와 시그니처가 같고 반환 타입은 다르다면 컴파일조차 되지 않는다.
또는 반환타입마저 같다면 메서드를 재정의한 꼴이 되므로 앞서 메서드 재정의에서 비롯된 문제가 발생할 수 있다.
상속의 문제를 해결할 수 있는 컴포지션
이런 문제를 피해갈 수 있는 방법은 기존 클래스를 확장하는 대신, 새로운 클래스를 만들고 private 필드로 기존 클래스의 인스턴스를 참조하는 것이다.
기존 클래스가 새로운 클래스의 구성요소로 쓰인다는 뜻에서 이러한 설계를 컴포지션(composition; 구성)이라 한다.
새 클래스의 인스턴스 메서드들은 (private 필드로 참조하는) 기존 클래스의 대응하는 메서드를 호출해 그 결과를 반환한다.
이 방식을 전달(forwarding)이라 하며, 새 클래스의 메서드들을 전달하는 메서드(forwarding method)라 부른다.
그 결과 새로운 클래스는 기존 클래스의 내부 구현 방식의 영향에서 벗어나며, 심지어 기존 클래스에 새로운 메서드가 추가되더라도 전혀 영향받지 않는다.
// 상속 대신 컴포지션을 사용한 래퍼 클래스
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;
}
}
// 재사용할 수 있는 전달 클래스
public class ForwardingSet<E> implements Set<E> {
private final Set<E> s;
public ForwardingSet(Set<E> s) { 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(); }
}
InstrumentedSet은 HashSet의 모든 기능을 정의한 Set 인터페이스를 활용해 설계되어 견고하고 아주 유연하다.
Set 인터페이스를 구현했고, Set의 인스턴스를 인수로 받는 생성자를 하나 제공한다.
임의의 Set에 계측 기능을 덧씌워 새로운 Set으로 만드는 것이 이 클래스의 핵심이다.
상속 방식은 구체 클래스 각각 따로 확장해야 하며, 지원하고 싶은 상위 클래스의 생성자 각각에 대응하는 생성자를 별도로 정의해줘야 한다.
하지만 지금 선보인 컴포지션 방식은 한 번만 구현해두면 어떠한 Set 구현체라도 계측할 수 있으며, 기존 생성자들과도 함께 사용할 수 있다.
래퍼(Wrapper)클래스
다른 Set 인스턴스를 감싸고(wrap) 있다는 뜻에서 InstrumentedSet 같은 클래스를 래퍼 클래스라 하며,
다른 Set에 계측 기능을 덧씌운다는 뜻에서 데코레이터 패턴(Decorator pattern)이라고 한다.
컴포지션과 전달의 조합은 넓은 의미로 위임(delegation)이라고 부른다.
래퍼 객체가 내부 객체에 자기 자신의 참조를 넘기는 경우만 위임에 해당한다.
래퍼 클래스의 단점
래퍼 클래스는 단점이 거의 없다. 한 가지, 래퍼 클래스가 콜백(call back) 프레임워크와는 어울리지 않는다는 점만 주의하면 된다.
콜백 프레임워크에서는 자기 자신의 참조를 다른 객체에 넘겨서 다음 호출(콜백) 때 사용하도록 하는데,
내부 객체는 자신을 감싸고 있는 래퍼의 존재를 모르니 대신 자신(this)의 참조를 넘기고, 콜백 때는 래퍼가 아닌 내부 객체를 호출하게 된다.
이를 SELF문제라고 한다.
상속
상속은 반드시 하위 클래스가 상위 클래스의 ‘진짜’ 하위 타입인 상황에서만 쓰여야 한다.
다르게 말하면, 클래스 B가 클래스 A와 is-a 관계일 때만 클래스 A를 상속해야 한다.
컴포지션을 써야 할 상황에서 상속을 사용하는 건 내부 구현을 불필요하게 노출하는 꼴이다.
그 결과 API가 내부 구현에 묶이고 그 클래스의 성능도 영원히 제한된다.
더 심각한 문제는 클라이언트가 노출된 내부에 직접 접근할 수 있다는 점이다.
가장 심각한 문제는 클라이언트에서 상위 클래스를 직접 수정하여 하위 클래스의 불변식을 해칠 수 있다는 사실이다.
컴포지션으로는 클래스의 결함을 숨기는 새로운 API를 설계할 수 있지만, 상속은 상위 클래스의 API를 ‘그 결함까지도’ 그대로 승계한다.
핵심 정리
상속은 강력하지만 캡슐화를 해친다는 문제가 있다.
상속은 상위 클래스와 하위 클래스가 순수한 is-a 관계일 때만 써야 한다.
상속의 취약점을 피하려면 상속 대신 컴포지션과 전달을 사용하자.
래퍼 클래스는 하위 클래스보다 견고하고 강력하다.
댓글남기기