아이템 15. 클래스와 멤버의 접근 권한을 최소화하라. - ksw6169/effective-java GitHub Wiki

잘 설계된 컴포넌트는 정보 은닉(캡슐화)을 잘한 컴포넌트다.

  • 잘 설계된 컴포넌트는 클래스 내부 데이터와 내부 구현 정보를 외부 컴포넌트로부터 완벽히 숨겨 구현과 API를 깔끔히 분리한다. 오직 API를 통해서만 다른 컴포넌트와 소통하며 서로의 내부 동작 방식에는 전혀 개의치 않는다.

정보 은닉을 위한 접근 제한자

멤버(필드, 메소드, 중첩 클래스, 중첩 인터페이스)에 부여할 수 있는 접근 수준은 네 가지다.

  • private : 멤버를 선언한 톱레벨 클래스에서만 접근할 수 있다.
  • package-private : 멤버가 소속된 패키지 안의 모든 클래스에서 접근할 수 있다. 접근 제한자를 명시하지 않았을 때 적용되는 패키지 접근 수준이다. (단, 인터페이스의 멤버는 기본적으로 public이 적용된다.)
  • protected : package-private 범위 + 이 멤버를 선언한 클래스의 하위 클래스에서도 접근할 수 있다.
  • public : 모든 곳에서 접근할 수 있다.

정보 은닉의 장점

  • 시스템 개발 속도를 높인다. 여러 컴포넌트를 병렬로 개발할 수 있기 때문이다.
  • 시스템 관리 비용을 낮춘다. 각 컴포넌트를 더 빨리 파악하여 디버깅할 수 있고, 다른 컴포넌트로 교체하는 부담도 적기 때문이다.
  • 성능 최적화에 도움을 준다. 완성된 시스템을 프로파일링해 최적화할 컴포넌트를 정한 다음 다른 컴포넌트에 영향을 주지 않고 해당 컴포넌트만 최적화할 수 있기 때문이다.
  • 소프트웨어 재사용성을 높인다. 외부에 거의 의존하지 않고 독자적으로 동작할 수 있는 컴포넌트라면 외부 환경에서도 유용하게 쓰일 가능성이 크기 때문이다.
  • 큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춰준다. 시스템 전체가 아직 완성되지 않은 상태에서도 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있기 때문이다.

프로파일링(profiling, 프로그램 프로파일링/소프트웨어 프로파일링)

프로파일링 또는 성능 분석은 프로그램의 시간 복잡도 및 공간(메모리), 특정 명령어 이용, 함수 호출의 주기와 빈도 등을 측정하는 동적 프로그램 분석의 한 형태이다. 프로파일링 정보는 대개가 프로그램 최적화를 보조하기 위해 사용된다. 프로파일링은 프로파일러(profiler)라는 도구를 사용하여 프로그램 소스 코드나 이진 실행 파일을 계측 분석함으로써 수행한다.


정보 은닉을 잘하는 방법

  • 접근 제한자(private, package-private, protected, public)를 이용해 모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 한 좁혀야 한다. 달리 말하면 소프트웨어가 올바로 동작하는 한 항상 가장 낮은 접근 수준을 부여해야 한다.
  • 톱레벨 클래스나 인터페이스를 패키지 외부에서 쓸 이유가 없다면 package-private으로 선언하라. 그러면 공개 API가 아닌 내부 구현이 되어 언제든 수정할 수 있다. 반면에 이를 public으로 선언하면 공개 API가 되므로 하위 호환을 위해 영원히 관리해줘야만 한다.
  • 한 클래스에서만 사용하는 package-private 톱레벨 클래스나 인터페이스는 이를 사용하는 클래스 안에 private static으로 중첩하라. 톱레벨로 두면 같은 패키지의 모든 클래스가 접근할 수 있지만, private static으로 중첩시키면 바깥 클래스 하나에서만 접근할 수 있기 때문이다.

주의 사항

  • 권한을 자주 풀어주는 일을 자주 하게 된다면 컴포넌트를 더 분해해야 하는 것은 아닌지 고민하라.
  • private, package-private 멤버는 모두 해당 클래스의 구현에 해당하므로 보통은 공개 API에 영향을 주지 않지만, Serializable을 구현한 클래스에서는 해당 필드들이 의도치 않게 공개 API가 될 수도 있다.
  • public 클래스의 protected 멤버는 공개 API이므로 영원히 지원돼야 한다. 따라서 protected 멤버의 수는 적을수록 좋다.
  • 테스트만을 위해 클래스, 인터페이스, 멤버를 공개 API로 만들어서는 안 된다.
  • public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니어야 한다.
  • 정적 필드도 public으로 선언하면 단점이 많기 때문에 public이 아니어야 한다. 하지만 예외적으로 해당 클래스가 표현하는 추상개념을 완성하는 데 꼭 필요한 상수라면 public static final 필드로 공개해도 좋다. 이런 필드는 반드시 기본 타입 값이나 불변 객체를 참조해야 한다.
  • 클래스에서 public static final 배열 필드를 두거나 이 필드를 반환하는 접근자 메소드를 제공해서는 안된다. 클라이언트에서 배열의 내용을 수정할 수 있기 때문이다. 이를 막기 위한 두 가지 방법은 다음과 같다.
// 1. public 배열을 private으로 만들고 public 불변 리스트를 추가
private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { ... };
public static final List<Thing> VALUES = 
    Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PRIVATE_VALUES));
// 2. private으로 만들고 그 복사본을 반환하는 public 메소드를 추가(방어적 복사 지원)
private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = { ... };
public static final Thing[] values() {
    return PRIVATE_VALUES.clone();
}

Java 9에 추가된 2가지 암묵적 접근 수준

  • 자바 9에서는 모듈 시스템이라는 개념이 도입되면서 두 가지 암묵적 접근 수준이 추가되었다.
  • 패키지가 클래스들의 묶음이듯, 모듈은 패키지들의 묶음으로 각각의 모듈은 자신이 속하는 패키지 중 공개(export) 할 것들을 (관례상 module-info.java 파일에) 선언할 수 있다.
  • public 멤버라도 해당 패키지를 공개하지 않았다면 모듈 외부에서는 접근할 수 없다. 물론 모듈 안에서는 exports로 선언했는지 여부에 영향을 받지 않는다.
  • 앞서 다룬 4개의 접근 수준과 달리, 모듈에 적용되는 새로운 두 접근 수준은 상당히 주의해서 사용해야 한다.
  • 모듈의 JAR 파일을 자신의 모듈 경로가 아닌 애플리케이션의 classpath에 두면 그 모듈 안의 모든 패키지는 마치 모듈이 없는 것처럼 행동하기 때문이다. 즉, 모듈의 공개 여부와 상관없이 public 클래스가 선언한 모든 public 혹은 protected 멤버를 모듈 밖에서도 접근할 수 있게 된다.

참고 자료

⚠️ **GitHub.com Fallback** ⚠️