[Effective Java] Item 20. 추상 클래스보다는 인터페이스를 우선하라

1. 다중 구현 메커니즘

Java가 제공하는 다중 구현 메커니즘은 추상 클래스와 인터페이스가 있다. 두 메커니즘 모두 인스턴스 메서드를 구현 형태로 제공할 수 있다.

1.1. 추상 클래스

추상 클래스가 정의한 타입을 구현하는 클래스는 반드시 추상 클래스의하위 클래스가 되어야 하는 제약이 있다.

 

• 추상 클래스를 확장한 클래스는 다른 클래스를 상속받을 수 없게 된다.
• 기존 클래스 위에 새로운 추상 클래스를 끼워넣기 어렵다.
  
  
  • 두 클래스가 같은 추상 클래스를 확장하고자 하는 경우?
    
    
    • 해당 추상 클래스는 두 클래스의 공통 조상이어야 한다.
    • 그렇지 않으면 계층 구조에 혼란을 일으킨다.

1.2. 인터페이스

인터페이스가 선언한 메서드를 모두 정의한 클래스는 상속 여부와 상관없이 같은 타입이 된다. 기존 클래스들도 새로운 인터페이스를 쉽게 구현할 수 있다. 또한 인터페이스는 믹스인 정의에 유용하다.

 

• 믹스인(Mix-In)이란 클래스가 구현할 수 있는 타입이다.
• 대상 타입의 주된 기능에 선택적 기능을 혼합하여 제공한다고 선언하는 효과를 준다.
  
  
  • Comparable은 자신을 구현한 클래스의 인스턴스들은 순서를 정할 수 있음을 선언한다.
• 추상 클래스는 믹스인을 정의할 수 없다.

현실에는 계층을 엄격하게 구분하기 어려운 개념들이 많다.

인터페이스로는 계층 구조가 없는 타입 프레임워크를 만들 수 있다.

 

• 작곡도 하는 가수 클래스는 Singer 인터페이스와 SongWriter 인터페이스 모두를 구현하면 된다.
  
  
  • 혹은 Singer와 SongWriter 인터페이스를 모두 확장하고 새로운 메서드까지 추가한 SingerSongWriter 인터페이스를 정의한다.
• 같은 구조를 클래스의 조합으로 구현하려면 계층구조가 복잡해진다.
  
  
  • Java는 클래스의 다중 상속을 지원하지 않기 때문이다.

인터페이스의 메서드 중 구현 방법이 명백한 것은 디폴트 메서드로 제공할 수 있다. 이 때, 상속하려는 사람을 위해 Java Doc 문서(@impleSpec)를 남겨야 한다.

 

• equals와 hashCode 등의 Object 메서드를 디폴트 메서드로 제공해서는 안 된다.
• 타인이 제작한 인터페이스에는 디폴트 메서드를 추가할 수 없다.

2. 템플릿 메서드 패턴

인터페이스와 추상 골격 구현(Skeletal Implementation) 클래스를 함께 제공하는 방법이다.

IntArrays.java

static List<Integer> intArrayAsList(int[] a) {
    Objects.requireNonNull(a);
    return new AbstractList<>() {
        @Override public Integer get(int i) {
            return a[i];
        }

        @Override public Integer set(int i, Integer val) {
            int oldVal = a[i];
            a[i] = val;
            return oldVal;
        }

        @Override public int size() {
            return a.length;
        }
    };
}

• 인터페이스로 타입을 정하고 골격 구현 클래스가 나머지 메서드들까지 구현한다.
• 단순히 골격 구현 클래스를 확장하는 것만으로 인터페이스를 구현하는 일이 대부분 완료된다.
• 인터페이스와 추상 클래스의 장점을 모두 갖는다.
  
  
  • 추상 클래스처럼 구현을 도와주는 동시에 추상 클래스로 타입을 정의할 때의 제약에서 자유롭다.
• 관례상 인터페이스 이름이 XXX라면 추상 골격 구현 클래스는 AbstractXXX이다.

2.1. 골격 구현 작성

AbstractMapEntry.java

public abstract class AbstractMapEntry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {

    // 변경 가능한 엔트리는 이 메서드를 반드시 재정의해야 한다.
    @Override public V setValue(V value) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    // Map.Entry.equals의 일반 규약을 구현한다.
    @Override public boolean equals(Object o) {
        if (o == this)
            return true;
        if (!(o instanceof Map.Entry))
            return false;
        Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry) o;
        return Objects.equals(e.getKey(), getKey()) && Objects.equals(e.getValue(), getValue());
        //Map.Entry의 기반 메서드를 호출하고 있다.
    }
}

• 인터페이스를 잘 살펴 다른 메서드들의 구현에 사용되는 기반 메서드들을 선정한다.
  
  
  • 이 기반 메서드들은 골격 구현에서는 추상 메서드가 된다.
• 기반 메서드들을 통해 직접 구현할 수 있는 메서드는 디폴트 메서드로 제공한다.
• 기반 메서드나 디폴트 메서드로 만들지 못한 메서드들은 인터페이스를 구현하는 골격 구현 클래스를 만들어 작성해 넣는다.
  
  
  • 골격 구현 클래스는 필요하다면 public 필드와 메서드를 추가해도 된다.

2.2. 정리

복잡한 인터페이스는 구현 수고를 덜어주는 골격 구현과 함께 제공할 것을 고려하라.

 

골격 구현은 가능한 한 인터페이스의 디폴트 메서드로 제공해 해당 인터페이스를 구현한 모든 곳에서 활용하도록 한다. 인터페이스에 걸려있는 구현상의 제약 때문에 골격 구현을 추상 클래스로 제공하는 경우가 많기 때문이다.

요약

일반적으로 다중 구현용 타입으로는 인터페이스가 가장 적잡하다.

복잡한 인터페이스라면 구현하는 수고를 덜어주는 골격 구현을 함께 제공하는 방법을 꼭 고려해보자.

 

골격 구현은 '가능한 '한' 인터페이스의 디폴트 메서드로 제공하여 그 인터페이스를 구현한 모든 곳에서

활용하도록 하는 것이 좋다.

 

'가능한 한' 이라고 한 이유는, 인터페이스에 걸려 있는 구현상의 제약 때문에 골격 구현을 추상 클래스로

제공하는 경우가 더 흔하기 때문이다.