(이펙티브 자바 3) 23. 태그 달린 클래스보다는 클래스 계층구조를 활용하라

태그 달린 클래스의 단점과 해결방법을 알아보자

태그 달린 클래스

두 가지 이상의 의미를 표현할 수 있으며, 그중 현재 표현하는 의미를 태그 값으로 알려주는 클래스를 태그 클래스라고 한다. 아래의 클래스는 태그 클래스의 예이다.

class Figure {
    enum Shape { RECTANGLE, CIRCLE };

    // 태그 필드 - 현재 모양을 나타낸다.
    final Shape shape;

    // RECTANGLE에서 사용하는 필
    double length;
    double width;

    // CIRCLE에서 사용하는 필드
    double radius;

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

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

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

태그 달린 클래스의 단점

• 열거 타입 선언, 태그 필드, switch 문 등 쓸데없는 코드가 많다.
• 여러 구현이 한 클래스에 혼합돼 있어서 가독성이 나쁘다.
• 다른 의미를 위한 코드도 언제나 함께해서 메모리를 많이 사용한다.
• 필드들을 final로 선언하려면 해당 의미에 쓰이지 않는 필드들까지 생성자에서 초기화해야 한다.
• 다른 의미를 추가하려면 코드를 수정해야 한다.

정리하면 태그 달린 클래스는 장황하고, 오류를 내기 쉽고, 비효율적이다.

태그 달린 클래스의 문제 해결 방법

클래스 계층구조를 활용하는 서브 타이핑(subtyping)을 사용한다.

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

- Figure 클래스에서는 상태에 따라 로직이 바뀌는 area() 메서드가 이러한 메서드에 해당된다.

2. 태그 값에 상관없이 동작이 일정한 메서드들을 루트 클래스에 일반 메서드로 추가한다. 또한, 모든 하위 클래스에서 공통으로 사용하는 데이터 필드들도 전부 루트 클래스로 올린다.

- Figure 클래스는 이런 메서드가 존재하지 않는다.

3. 루트 클래스를 확장한 구체 클래스를 의미별로 하나씩 정의한다.

- Figure 클래스를 root로 두고 상속하는 Circle 클래스와 Rectangle 클래스를 정의한다.

// 루트 추상 클래스
abstract class Figure {
    abstract double area();
}

// Circle
class Circle extends Figure {
    final double radius;

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

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

// Rectangle
class Rectangle extends Figure {
    final double length;
    final double width;

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

    @Override
    double area() {
        return length * width;
    }
}

클래스 계층 구조를 이용할 때 얻게되는 장점

• 간결하고 명확하며, 쓸데없는 코드들도 모두 사라졌다.
• 각 의미를 독립된 클래스에 담아 관련 없던 데이터 필드를 모두 제거했다.
• 각 클래스의 생성자가 모든 필드를 초기화하였고 추상 메서드를 모두 구현하였는지 컴파일러가 확인해준다.
• 루트 클래스의 코드를 건드리지 않고 다른 프로그램이 독립적으로 계층구조를 확장하고 함께 사용할 수 있다.
• 타입이 의미별로 존재하니 변수의 의미를 명시하거나 제한할 수 있고, 특정 의미만 매개변수로 받을 수 있다.
• 타입 사이의 계층 관계를 반영할 수 있어 유연성은 물론 컴파일 타임 검사 능력을 높여준다.

정리

태그 달린 클래스를 써야 하는 상황은 거의 없기에, 태그 필드를 발견한다면 계층구조로 대체하자.