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아이템 15. 클래스와 멤버의 접근 권한을 최소화하라

어설프게 설계된 컴포넌트와 잘 설계된 컴포넌트의 가장 큰 차이

⇒ 클래스 내부 데이터와 내부 구현 정보를 외부 컴포넌트로부터 얼마나 잘 숨겼는지이다.

⇒ 잘 설계된 컴포넌트는 모든 내부 구현을 완벽히 숨겨, 구현과 API를 깔끔히 분리한다.

⇒ 정보 은닉, 캡슐화 : 소프트웨어 설계의 근간이 되는 원리

정보 은닉의 장점
- 시스템을 구성하는 컴포넌트들을 서로 독립시켜서 개발, 테스트, 최적화, 적용, 분석, 수정을 개별적으로 할 수 있게 해주는 것과 연관되어 있다.
- 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.
- 정보 은닉 자체가 성능을 높여주지는 않지만, 성능 최적화에 도움을 준다. 완성된 시스템을 프로파일링해 최적화할 컴포넌트를 정한 다음, 다른 컴포넌트에 영향을 주시 않고 해당 컴포넌트만 최적화할 수 있기 때문이다.
- 소프트웨어 재사용성을 높인다. 외부에 거의 의존하지 않고 독자적으로 동작할 수 있는 컴포넌트라면 그 컴포넌트와 함께 개발되지 않은 낯선 환경에서도 유용하게 쓰일 가능성이 크기 때문이다.
- 큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춰준다. 시스템 전체가 아직 완성되지 않은 상태에서도 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있기 때문이다.
접근 제어 메커니즘
- 자바의 정보 은닉을 위한 제공 장치 중 하나
- 클래스, 인터페이스, 멤버의 접근성(접근 허용 범위)을 명시
- 각 요소의 접근성은 그 요소가 선언도니 위치와 접근 제한자로 정해진다.
  
  ⇒ 이 접근 제한자를 제대로 활용하는 것이 정보 은닉의 핵심임
  - 접근 제한자 활용 기본 원칙
    - 모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 한 좁혀야 한다.
    - 톱레벨 클래스와 인터페이스에 부여할 수 있는 접근 수준
      - package-private : 해당 패키지 안에서만 이용할 수 있다. 내부 구현이 되어 언제든 수정 가능, 클라이언트에 피해 없이 다음 릴리즈에서 수정, 교체, 제거 가능.
      - public : 공개 API
      - 톱레벨 클래스와 인터페이스는 패키지 외부에서 쓸 이유가 없다면 package-private으로 선언하자.
      - package-private 톱레벨 클래스나 인터페이스는 이를 사용하는 클래스 안에 private static으로 중첩시켜보자.
        
        클래스의 접근 수준을 pckage-private 톱레벨 클래스로 좁힘
    - 멤버 (필드, 메서드, 중첩 클래스, 중첩 인터페이스) 에 부여할 수 있는 접근 수준
      - 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 멤버느 기본적으로 public이 적용된다.)
      - protected : package-private의 접근 범위를 포함하며, 이 멤버를 선언한 클래스의 하위 클래스에서도 접근할 수 있다. (제약이 조금 따른다)
      - public : 모든 곳에서 접근할 수 있다.
      - 클래스의 공개 API를 세심히 설계한다.
      - 그 외의 모든 멤버는 private으로 만든다.
      - 같은 패키지의 다른 클래스가 접근해야 하는 멤버에 한하여 private 제한자를 제거해 package-private으로 풀어라.
      - private과 package-private 멤버는 모두 해당 클래스의 구현에 해당하므로 보통은 공개 API에 영향을 주지 않는다.
      - 단, Serializable을 구현한 클래스에서는 그 필드들도 의도치 않게 공개 API가 될 수도 있다.
    - 멤버 접근성을 좁히지 못하게 방해하는 제약
      - 상위 클래스의 메서드를 재정의하는 경우, 접근 수준을 상위 클래스에서보다 좁게 설정할 수 없다.
        
        ⇒ 상위 클래스의 인스턴스는 하위 클래스의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있어야 한다는 규칙을 지키기 위해 필요하다. (리스코프 치환 원칙)
        
        ⇒ 이 제약을 어기면 하위 클래스를 컴파일 할 때 컴파일 오류가 난다.
        
        ex. 클래스가 인터페이스르 구현하는 경우 클래스는 인터페이스가 정의한 모든 메서드를 public으로 선언해야 한다.
    - public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니어야 한다.
    - public 가변 필드를 갖는 클래스는 일반적으로 스레드 안전하지 않다.
    - 클래스에서 public static final 배열 필드를 두거나 이 필드를 반환하는 접근자 메서드를 제공해서는 안 된다.
      - 이런 필드나 접근자를 제공하면 클라이언트에서 그 배열의 내용을 수정할 수 있게 된기 때문이다.
      - 해결책
        
        public static final 배열을 private으로 만들고 public 불변 리스트를 추가하는 방법
        
        public static final 배열을 private으로 만들고 그 복사본을 반환하는 public 메서드를 추가하는 방법
    - java 9에서 추가된 암묵적 접근 수준
      - 모듈 시스템 개념이 도입되면서 추가된 개념.
      - 공개 범위 X인 패키지 안에 있는 public, protected 멤버
        
        모듈 내부에서는 public, protected와 접근 수준이 같으나, 모듈 외부에서는 접근 불가능한 수준
        
        사용 시 주의점
        
        모듈 jar를 모듈 경로가 아닌 애플리케이션 classpath에 두면 그 모듈의 공개 설정과 상관 없이, public, protected 멤버에 모듈 밖에서도 접근할 수 있게 된다.

핵심 정리

프로그램 요소의 접근성은 가능한 한 최소한으로 하라.
꼭 필요한 것만 골라 최소한의 public API를 설계하자.
그 외에는 클래스, 인터페이스, 멤버가 의도치 않게 API로 공개되는 일이 없도록 해야 한다.
public 클래스는 상수용 public static final 필드 외에는 어떠한 public 필드도 가져서는 안 된다. public static final 필드가 참조하는 객체가 불변인지 확인하라.