아이템 23. 태그 달린 클래스보다는 클래스 계층구조를 활용하라. - ksw6169/effective-java GitHub Wiki

태그 달린 클래스 예제 - 원과 사각형을 표현할 수 있는 클래스

두 가지 이상의 의미를 표현할 수 있으며, 그중 현재 표현하는 의미를 태그 값으로 알려주는 클래스를 본 적이 있을 것이다.
다음 코드는 원과 사각형을 표현할 수 있는 클래스다.

public class Figure {

    // Figure 클래스가 현재 표현하는 의미를 표현할 수 있도록 만든 태그 값
    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
    public Figure(double radius) {
        shape = Shape.CIRCLE;
        this.radius = radius;
    }

    // 사각형용 생성자
    public 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

열거 타입 선언, 태그 필드, switch 문 등 쓸데없는 코드가 많다.
여러 구현이 한 클래스에 혼합되어 있어서 가독서도 나쁘다.
다른 의미를 위한 코드도 언제나 함께 하니 메모리도 많이 사용한다.
필드들을 final로 선언하려면 해당 의미에 쓰이지 않는 필드들까지 생성자에서 초기화해야 한다.
엉뚱한 필드를 초기화해도 런타임에야 문제가 드러난다. (컴파일러가 도와줄 수 있는 게 없다.)
또 다른 의미를 추가하려면 코드를 수정해야 한다.
인스턴스의 타입만으로는 현재 나타내는 의미를 알 길이 전혀 없다.
정리하면, 태그 달린 클래스는 장황하고, 오류를 내기 쉽고, 비효율적이다.

서브타이핑(subtyping)

객체 지향 언어는 다양한 의미의 객체를 표현하는 훨씬 나은 수단을 제공한다.
바로 클래스 계층 구조를 활용하는 서브타이핑이다.
태그 달린 클래스는 클래스 계층 구조를 어설프게 흉내낸 아류일 뿐이다.
태그 달린 클래스를 클래스 계층 구조로 바꾸는 방법은 다음과 같다.

1. 계층 구조의 루트가 될 추상 클래스를 정의하고, 태그 값에 따라 동작이 달라지는 
   메소드들을 루트 클래스의 추상 메소드로 선언한다. (ex. Figure.area())

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

3. 루트 클래스를 확장한 구체 클래스를 의미별로 하나씩 정의한다. (ex. Circle, Rectangle)
   각 하위 클래스에는 각자의 의미에 해당하는 데이터 필드들을 넣는다. (ex. radius / length, width)

4. 루트 클래스가 정의한 추상 메소드를 각자의 의미에 맞게 구현한다.

다음은 Figure 클래스를 클래스 계층 구조 방식으로 구현한 코드다.

abstract class Figure {
    abstract double area();
}

class Circle extends Figure {
    final double radius;

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

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

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

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

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

클래스 계층 구조를 활용할 때의 장점

쓸데없는 코드가 제거되어 코드가 간결하고 명확하다.
클래스의 생성자가 모든 필드를 남김없이 초기화한다.
추상 메소드를 모두 구현했는지 컴파일러가 확인해준다.
루트 클래스의 코드를 건드리지 않고도 독립적으로 계층 구조를 확장하고 함께 사용할 수 있다.
타입이 의미별로 따로 존재하므로 변수의 의미를 명시하거나 제한할 수 있다.
타입 사이의 자연스러운 계층 관계를 반영할 수 있어 유연성은 물론 컴파일 타임 타입 검사 능력을 높여준다.

참고 자료

Effective Java 3/E