[이펙티브자바 3판] ITEM20. 추상 클래스보다는 인터페이스를 우선하라

이번장의 핵심은...

일반적으로 다중 구현용 타입으로는 인터페이스가 가장 적합하다

복잡한 인터페이스라면 구현하는 수고를 덜어주는 골격 구현을 함께 제공하는 방법을 꼭 고려해보자

골격 구현은 '가능한 한' 인터페이스의 디폴트 메서드로 제공하여 그 인터페이스를 구현한 모든 곳에서 활용하도록 하는 것이 좋다

'가능한 한'의 이유는 인터페이스에 걸려 있는 구현상의 제약 때문에 골격 구현을 추상 클래스로 제공하는 경우가 더 흔하기 때문이다

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추상 클래스가 정의한 타입을 구현하는 클래스는 반드시 추상 클래스의 하위 클래스가 되어야 한다

 

자바는 단일 상속만 지원하니,

추상 클래스 방식은 새로운 타입을 정의하는 데 커다란 제약을 가진다

 

반면, 인터페이스가 선언한 메서드를 모두 정의하고 그 일반 규약을 잘 지킨 클래스라면 다른 어떤 클래스를 상속했든 같은 타입으로 취급된다

인터페이스

신규 메서드 추가 후, 클래스 선언에 implements 구문만 추가한다

(기본 클래스에도 손쉽게 새로운 인터페이스를 구현해 넣을 수 있다)

 

믹스인 정의에 안성맞춤이다

(믹스인이란 클래스가 구현할 수 있는 타입이다)

(특정 행동을 실행해주는 메서드를 제공하는데 단독으로 쓰이지 않고 다른 클래스에 행동을 더해주는 용도)

 

ex) Comparable - 자신을 구현한 클래스의 인스턴스들끼리는 순서를 정할 수 있다고 선언하는 믹스인 인터페이스

이처럼 대상 타입의 주된 기능에 선택적 기능을 혼합한다고 해서 믹스인이라고 부른다

 

반면, 추상 클래스로는 믹스인을 정의할 수 없다 (클래스는 두 부모를 섬길 수 없음)

인터페이스로는 계층구조가 없는 타입 프레임워크를 만들 수 있다

 

현실에는 계층을 엄격히 구분하기 어려운 개념도 있다

ex) 가수(Singer) 인터페이스와 작곡가(Songwriter) 인터페이스

작곡하는 가수를 표현하면?

public interface SingerSongwriter extends Singer, Songwrtier {
	AudioClip strum();
	void actSensitive();
}

이렇게 상속을 이용하면 고도비만 계층구조가 만들어질 것이다

 

래퍼 클래스 관용구와 함께 사용하면 인터페이스는 그 기능을 향상시키는 안전하고 강력한 수단이 된다

 

타입을 추상 클래스로 정의하면 그 타입에 기능을 추가하는 방법은 상속뿐이다

상속해서 만든 클래스는 래퍼 클래스보다 활용도가 떨어지고 깨지기 쉽다

 

인터페이스는 디폴트 메서드를 제공한다

디폴트 메서드를 제공할 때는 상속하려는 사람을 위한 설명을 @implSpec 자바독 태그를 붙여 문서화해야 한다

 

디폴트 메서드에도 제약이 있다

1. eqauls, hashCode와 같은 Object 메서드를 디폴트 메서드로 제공해서는 안 된다

2. 인스턴스 필드를 가질 수 없고 public이 아닌 정적 멤버도 가질 수 없다 (단, private 정적 메서드는 예외)

3. 직접 만들지 않은 인터페이스에는 디폴트 메서드를 추가할 수 없다

 

템플릿 메서드 패턴

인터페이스와 추상 골격 구현 클래스를 함께 제공

인터페이스와 추상 클래스의 장점을 모두 취하는 방법

인터페이스로는 타입을 정의하고, 필요하면 디폴트 메서드 몇 개도 함께 제공

골격 구현 클래스는 나머지 메서드들까지 구현

이름이 Interface 라면, 골격 구현 클래스 이름은 AbstarctInterface

 

좋은 예) 핵심 컬렉션 인터페이스의 골격 구현

컬렉션 프레임워크의 AbstractCollection, AbstractSet, AbstractList, AbstractMap

 

List 구현체를 반환하는 정적 팩터리 메서드로 AbstractList 골격 구현을 활용

static List<Integer> intArrayAsList<int[] a> {
	Object.requireNonNull(a);
	return new AbstractList<>() {
		@Override public Integer get(int i) {
			return a[i]; // 오토박싱
		}
		@Override public Integer set(int i, Integer val) {
			int oldVal = a[i];
			a[i] = val; // 오토언박싱
			return oldVal; // 오토박싱
		}
		@Override public int size() {
			return a.length;
		}
	}
}

int 배열을 받아 Integer 인스턴스의 리스트 형태로 보여주는 어댑터

박싱과 언박싱때문에 성능은 그리 좋지 않다

익명 클래스 형태로 사용했음을 주목하자

골격 구현 클래스의 아름다움은 추상 클래스처럼 구현을 도와주는 동시에, 추상 클래스로 타입을 정의할 때 따라오는 심각한 제약에서는 자유롭다

 

만약 인터페이스의 메서드 모두가 기반 메서드와 디폴트 메서드가 된다면 골격 구현 클래스를 별도로 만들 이유는 없다

기반 메서드나 디폴트 메서드로 만들지 못한 메서드가 남아 있다면,

이 인터페이스를 구현하는 골격 구현 클래스를 하나 만들어 남은 메서드들을 작성해 넣는다

골격 구현 클래스에는 필요하면 public이 아닌 필드와 메서드를 추가해도 된다

Ex) Map, Entry 인터페이스

getKey, getValue - 기반 메서드, 선택적으로 setValue도 포함

Object 메서드들은 디폴트 메서드로 제공해서는 안되므로 골격 구현 클래스로 구현

toString도 기반 메서드를 사용해 구현한다

// 골격 구현 클래스
public abstract class AbstractMapEntry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
	// 변경 가능한 엔트리는 이 메서드를 반드시 재정의
	@Override public V setValue(V value) {
		throw new UnsupportedOperationException();
	}
	// Map.Entry.equals의 일반 규약을 구현한다
	@Override public boolean equals(Object o) {
		~
	}
	// Map.Entry.hashCode의 일반 규약을 구현한다
  @Override public int hasCode() {
		~
	}
	@Override public String toString() {
		return getKey() + "=" + getValue();
	}
}

Map.Entry 인터페이스나 그 하위 인터페이스로는 이 골격 구현을 제공할 수 없다

디폴트 메서드는 equals, hashCode, toString 같은 Object 메서드를 재정의할 수 없기 때문이다

 

골격 구현은 기본적으로 상속해서 사용하는 걸 가정한다

인터페이스에 정의한 디폴트 메서드든 별도의 추상 클래스든,

골격 구현은 반드시 그 동작 방식을 잘 정리해 문서로 남겨야 한다

단순 구현은 골격 구현의 작은 변종으로, AbstractMap.SimpleEntry가 좋은 예이다

단순 구현도 골격 구현과 같이 상속을 위해 인터페이스를 구현한 것이지만, 추상 클래스가 아니다