[item 76] 가능한 한 실패 원자적으로 만들라

실패 원자적 메서드

호출된 메서드가 실패하더라도 해당 객체는 메서드 호출 전 상태가 유지되는 특성

실패 원자적 메서드를 작성하려면

불변 객체로 설계한다.

실패하면 새 객체가 만들어지지 않을 순 있으나, 기존 객체가 불안정한 상태에 빠지는 일은 없다.

가변 객체를 사용할 경우

1. 매개변수의 유효성을 검사한다.

// p.37 Stack 참조
public Object pop() {
	if (size == 0)
		throw new EmptyStackException();
	Object result = elements[--size];
	elements[size] = null; // 다 쓴 참조 해제
	return result;
}

• 처음의 if문에서 size가 0이면 예외를 던지지만 이 코드가 없어도 스택이 비었다면(더 빼낼게 없으면) 여전히 예외를 던진다.
• 그러나, 스택이 비었을 때 pop을 호출하게 되면 ArrayOutOfBoundsException이 발생하는데, 추상화 수준이 상황에 어울리지 않는다.(item 73)

2. 실패할 가능성이 있는 코드를 객체의 상태를 바꾸는 코드보다 앞에 위치시킨다.

계산을 수행하기 전에는 인수의 유효성을 검사 할 수 없다면, 상태를 바꾸기 전에 먼저 실패시키는 전략이다.

ex) TreeMap에 원소를 추가할 경우 우선 원소가 들어갈 위치를 찾고, 트리를 변경 할 것이다.
이 때, 엉뚱한 타입의 원소를 추가한 다면 위치를 찾는 중에 ClassCastException이 던져질 것이다.

3. 임시 복사본에서 작업 수행 후, 작업이 성공한 후 원래 객체와 교체한다.

ex) 정렬 메서드에서, 정렬 수행 전 원소들을 배열에 옮겨 담는 경우,
배열을 사용하면 반복문에서 원소들에 훨씬 빠르게 접근 가능하여 성능도 높아지며,
정렬에 실패하더라도 입력 리스트는 변하지 않는다.

4. 복구 코드를 작성한다.

복구 코드: 작업 도중 발생하는 실패를 가로채어 작업 전 상태로 되돌려줌.

주로 (디스크 기반의) 내구성을 보장해야 하는 자료구조에 쓰이며, 자주 쓰이는 방식은 아니다.

마무리

• 실패 원자성은 권장되는 덕목이나, 항상 달성할 수 있는 것은 아니다.
• 실패 원자성을 늘 달성해야 하는 것도 아니다. 실패 원자성을 달성하기 위한 비용이나, 복잡도 큰 연산이 필요한 경우도 존재하기 때문이다.
• 메서드 명세에 기술한 예외는 실패 원자성이 지켜져야 하는게 기본 규칙이며, 이 규칙을 지키지 못한다면 실패 시의 객체 상태를 API 설명에 명시해야 한다.

정리

실패 원자적이란 호출된 메서드가 실패하더라도 객체가 기존처럼 유지되는 특성을 말합니다.
실패 원자적 메서드를 만들기 위해서는 가장 쉽게는 불변 객체로 설계하는 방법이 존재하고
가변 객체의 경우에는 코드 앞쪽에 먼저 매개변수의 유효성 검사를 하는 방법, 실패 가능성이 있는 코드를 객체 상태 변경보다 먼저 실행시키는 방법, 임시 복사본에서 작업 후 기존 객체와 교체하는 방법, 복구 코드를 작성하는 방법이 존재합니다.
일반적인 경우엔 실패 원자성을 지키는 코드를 작성해야 하지만, 성능상 비용상 문제가 크다면 지키지 않을 수도 있습니다.
그래도 일반적으로 메서드 명세에 기술한 예외는 실패 원자성이 지켜져야 하는게 규칙이며, 그렇지 못할 경우 설명에 명시해야 합니다.