[Effective Java 뽀개기] 02. 생성자에 매개변수가 많다면 빌더를 고려하라

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정적팩터리와 생성자에는 선택적 매개변수가 많을 때 적절히 대응하기 어렵다. 이 경우 아래와 같은 방식으로 해결해 왔다.


1. 점층적 생성자 패턴

필수 매개변수만 받는 생성자, 필수 + 선택 1개를 받는 생성자 … 형태로 매개변수의 개수대로 생성자를 만드는 방식이다.

public class User {
	private final String name;
	private final int age;
	private final String phone;

	public User(int name, int age) {
		this(name, age);
	}

	public User(String name, int age, String phone) {
		this(name, age, phone);
	}
}


단점

  1. 매개변수 개수가 많아지면 클라이언트 코드를 작성하거나 읽기가 어려워진다.
  2. 매개변수에 딱 알맞은 생성자가 없다면 불필요한 매개변수에 임의의 값을 지정해주어야 한다.

이러한 부분으로 실수가 잦아질 수 있으며, 버그로 이어질 수 있다.


2. 자바빈즈 패턴

매개변수가 하나도 없는 생성자로 객체를 만든 후, Setter 메서드 들을 호출해 원하는 매개변수의 값을 설정하는 방식이다.

public class User {
	private final String name;
	private final int age;
	private final String phone;

	public User() {}

	public void setName(String name) { this.name = name; }
	public void setAge(String age) { this.age = age; }
	public void setPhone(String phone) { this.phone = phone; }
}


단점

  1. 객체 하나를 만들기 위해 메서드를 여러개 호출해야 한다.
    • 객체가 완전히 생성되기 전 까지는 일관성(consistency)가 무너진 상태에 놓인다.
    • 클래스를 불변으로 만들 수 없다.

이러한 단점을 완화하고자 생성이 끝난 객체를 수동으로 ‘얼리고(freezing)’ 얼리기 전에는 사용할 수 없도록 한다.

→ JavaScript를 사용할때 const 사용이 불가할 때 freeze를 사용해봤지만 여간 불편한게 아니였다.


3. 빌더 패턴 (해결사)

클라이언트가 필요한 객체를 직접 만드는 대신, 필수 매개변수만으로 생성자를 호출해 빌더 객체를 얻는다. 이후에 빌더 객체가 제공하는 일종의 세터 메서드들로 원하는 선택 매개변수들을 설정한다. 마지막으로 build 메서드를 호출해 객체를 얻는다.

public class User {
	private final String name; //필수
	private final int age; //필수

	private final String phone;//선택

	public static class Builder {
    private final String name;
    private final int age;
    private final String phone;

    public Builder(String name, int age) { //필수
      this.name = name;
      this.age = age;
    }

    public Builder phone(String phone) { //선택
      this.phone = phone;
      return this;
    }

    public User build() {
      return new User(this);
    }
  }

  private User(Builder builder) {
    this.name = builder.name;
    this.age = builder.age;
    this.phone = builder.phone;
  }
}


빌더 패턴을 사용하면 불변 클래스를 만들 수 있다. 빌더의 세터 메서드들은 빌더 자신을 반환하기 때문에 메서드 체이닝도 가능하다.

불변(immutable)이란 어떠한 변경도 허용하지 않는다는 뜻이다. 대표적으로 String 객체가 있다. 불변식(invariant)이란 정해진 기간동안 반드시 만족해야 하는 조건을 말한다. 예컨대 리스트의 크기는 반드시 0 이상이어야 하니 한순간이라도 음수값이 된다면 불변식이 깨진것이다.


해당 빌더 패턴은 파이썬과 스칼라에 있는 명명된 선택적 매개변수(named optional parameters)를 흉내낸 것이다.

아래는 빌더 패턴을 사용한 예시이다.

User minhyun = new User.Builder("minhyun", 99)
	.phone("010-0000-0000")
	.build();


장점

  1. 쓰기 쉽고, 읽기 쉽다.
  2. 계층적으로 설계된 클래스와 함께 쓰기 좋다. (책에 피자로 든 예제가 있다.)
  3. 가변인수(varargs) 매개변수를 여러개 사용할 수 있다.
  4. 생성에 유연하다.
    1. 빌더 하나로 여러 객체를 순회하면서 만들 수 있따.
    2. 매개변수에 따라 다른 객체를 만들 수 있다.
    3. 일련번호와 같은 특정 필드는 빌더가 알아서 채우도록 할 수도 있다.


단점

  1. 객체를 만들기 전 빌더부터 만들어야 한다.
    1. 생성비용이 크지는 않지만 성능에 민감한 상황에선 문제가 될 수 있다.
  2. 코드가 장황하여 매개변수가 4개 이상은 되어야 값어치를 한다.
    1. 하지만 API는 시간이 지날수록 매개변수가 많아지는 경향이 있으니 큰 문제는 없다.


정리

생성자나 정적 팩터리가 처리해야 할 매개변수가 많다면 빌더 패턴을 선택하는게 낫다. 점층적 생성자보다 코드를 읽고 쓰기가 훨씬 간결하고, 자바빈즈보다 훨씬 안전하다.


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