[교재 EffectiveJava] 아이템 23. 태그 달린 클래스보다는 클래스 계층구조를 활용하라

태그 달린 클래스

태그 클래스란, 두가지 이상의 의미를 표현할 때 그 중 현재 표현하는 의미를 태그값으로 알려주는 클래스다. 

package com.java.effective.item23;

class Figure {
    enum Shape { RECTANGLE, CIRCLE };
    // 태그 필드 - 현재 모양을 나타낸다.
    final Shape shape;

    // 다음 필드들은 모양이 사각형(RECTANGLE)일 때만 쓰인다.
    double length;
    double width;

    // 다음 필드는 모양이 원(CIRCLE)일 때만 쓰인다.
    double radius;

    // 원용 생성자
    Figure(double radius) {
        shape = Shape.CIRCLE;
        this.radius = radius;
    }

    // 사각형용 생성자
    Figure(double length, double width) {
        shape = Shape.RECTANGLE;
        this.length = length;
        this.width = width;
    }

    double area() {
        switch(shape) {
            case RECTANGLE:
                return length * width;
            case CIRCLE:
                return Math.PI * (radius * radius);
            default:
                throw new AssertionError(shape);
        }
    }
}

 

 

태그 달린 클래스의 단점

1) 열거 타입 선언(Enum), 태그 필드, swtich 문 등 쓸데없는 코드가 많다.
2) 여러 구현이 혼합되어 있어서 가독성도 나쁘다.
3) 다른 의미를 위한 코드도 언제나 함께하니 메모리도 많이 사용한다.
4) 필드들을 final 로 선언하려면 해당 의미에 쓰이지 않는 필드들까지 생성자에서 초기화해야한다.
5) 또 다른 의미를 추가하려면 코드를 수정해야한다. 의미가 추가되면 switch 문에도 추가되어야하고, 하나라도 빠뜨리면 런타임 에러가 발생할 수도 있다.
6) 인스턴스의 타입만으로는 현재 나타내는 의미를 알 수가 없다.

결론적으로 태그 달린 클래스는 클래스 계층 구조를 어설프게 흉내낸 아류일 뿐이다.

 

 

클래스 계층 구조로 변경

1. 계층 구조의 루트(root)가 될 추상 클래스를 정의하고, 태그 값에 따라 동작이 달라지는 메서드들을 루트 클래스의 추상 메서드로 선언한다.

• Figure 클래스에서는 area 메서드가 해당한다.

2. 태그 값에 상과없이 동작이 일정한 메서드들을 루트 클래스에 일반 메서드로 추가한다. 

3. 모든 하위 클래스에서 공통으로 사용하는 데이터 필드들도 전부 루트 클래스로 올린다.

Figure 클래스에서는 태그 값에 상관없는 메서드가 없고, 모든 하위 클래스에서 사용하는 공통 데이터 필드도 없다. 그 결과 루트 클래스에는 추상 메서드인 area 하나만 남는다.

 

4. 루트 클래스를 확장한 구체 클래스를 의미 별로 하나씩 정의한다.

• Circle, Rectrangle 클래스를 생성한다.

5. 각 하위 클래스에는 각자의 의미에 해당하는 데이터 필드를 넣는다.

• Circle - radius, Rectrangle - length, width 를 넣는다.

6. 루트 클래스가 정의한 추상 메서드를 각자의 의미에 맞게 구현한다.

 

계층 구조의 클래스

package com.java.effective.item23;

/**
 * 추상클래스 (루트클래스)
 */
abstract class Figure {
    abstract double area();
}

/**
 * 구현클래스 1
 */
class Rectangle extends Figure {
    /* 각자의 의미에 해당하는 데이터 필드 */
    final double length;
    final double width;

    Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width  = width;
    }
    
    /* 추상 메서드를 각자의 의미에 맞게 구현 */
    @Override double area() { return length * width; }
}

/**
 * 구현클래스 2
 */
class Circle extends Figure {
    final double radius;

    Circle(double radius) { this.radius = radius; }

    @Override double area() { return Math.PI * (radius * radius); }
}

 

이렇게 변경함으로써 위에서 얘기했던 태그 달린 클래스의 단점은 모두 제거되었다. 각 의미를 독립된 클래스에 담아 관련 없던 데이터 필드들이 모두 제거되었고 남은 필드들은 모두 final 이다. 각 클래스의 생성자가 모든 필드를 남김없이 초기화하고 추상 메서드를 모두 구현했는지 컴파일러가 확인해준다. 루트 클래스의 코드를 건드리지 않고도 다른 프로그래머들이 독립적으로 계층 구조를 확장하고 함께 사용할 수 있다. 유연성도 확실하게 높여졌다. 

 

 

추가요건

정사각형도 추가되어야한다.

package com.java.effective.item23;

/**
 * 추상클래스 (루트클래스)
 */
abstract class Figure {
    abstract double area();
}

/**
 * 구현클래스 1
 */
class Rectangle extends Figure {
    /* 각자의 의미에 해당하는 데이터 필드 */
    final double length;
    final double width;

    Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width  = width;
    }

    /* 추상 메서드를 각자의 의미에 맞게 구현 */
    @Override double area() { return length * width; }
}

/**
 * 구현클래스 2
 */
class Circle extends Figure {
    final double radius;

    Circle(double radius) { this.radius = radius; }

    @Override double area() { return Math.PI * (radius * radius); }
}

/**
 * 구현클래스3 : 추가요건) 정사각형
 */
class Square extends Rectangle {
    Square(double side) {
        super(side, side);
    }
}

 

정사각형은 사각형의 특별한 형태임을 아래 코드를 추가함으로써 간단하게 반영할 수 있다.

/**
 * 구현클래스3 : 추가요건) 정사각형
 */
class Square extends Rectangle {
    Square(double side) {
        super(side, side);
    }
}

 

만약 처음의 코드였던 태그 달린 클래스였다면 수정 영역이 어마어마하다. 하지만 계층 구조 클래스로 변환된 코드에서는 위 처럼 추가도 다른 영역의 수정 없이 확장할 수 있다.