[Effective Java] Item 24. 멤버 클래스는 되도록 static으로 만들라

1. 중첩 클래스

중첩 클래스란 다른 클래스 내부에서 정의된 클래스이다. 중첩 클래스는 자신을 감싼 외부 클래스에서만 사용되어야 하며, 그 외의 경우 탑 레벨 클래스로 정의되어야 한다.

 

• 정적 멤버 클래스.
• 비정적 멤버 클래스.
• 익명 클래스.
• 지역 클래스.

첫 번째를 제외한 클래스를 모두 Inner Class라고 지칭한다.

2. 멤버 클래스

2.1. 정적 멤버 클래스

정적 멤버 클래스는 외부 클래스의 private 멤버에도 접근할 수 있다. 다른 멤버 필드와 동일한 접근 규칙을 적용받는다.

 

• private이면 Outer Class만 사용이 가능하다.
• 주로 Outer Class와 함께 사용되면 유용한 public 도우미 클래스로 사용된다.
• 개념상 중첩 클래스의 인스턴스가 바깥 인스턴스와와 독립적으로 존재할 수 있을 때 사용한다.

private 정적 멤버 클래스는 Outer Class가 표현하는 객체의 한 부분(구성 요소)을 나타낼 때 쓴다.

 

• Map 구현체는 키-값 쌍을 표현하는 Entry 객체를 가진다.
  
  
  • Entry는 Map과 연관되어 있으나 Entry 메서드는 Map을 사용(참조)하지 않는다.
  • 따라서 Entry를 비정적 멤버 클래스로 사용하는 것은 낭비이기 때문에 정적 멤버 클래스로 표현한다.

2.2. 비정적 멤버 클래스

비정적 멤버 클래스의 인스턴스는 Outer Class의 인스턴스와 암묵적으로 연결된다. 따라서 비정적 멤버 클래스의 메서드에서OuterClass.this를 통해 바깥 인스턴스를 참조할 수 있다.

 

• 비정적 멤버 클래스는 바깥 인스턴스 없이는 생성이 불가능하다.
• 비정적 멤버 클래스가 인스턴스화될 때 바깥 인스턴스와의 관계가 확립되며 변경 불가능하다.
  
  
  • 이러한 관계 정보는 비정적 멤버 클래스의 인스턴스에 저장된다.
  • 메모리 공간을 차지하며 생성 시간도 더 걸린다.

비정적 멤버 클래스는 어댑터를 정의할 때 자주 사용된다. 어떤 클래스의 인스턴스를 감싸 다른 클래스의 인스턴스처럼 보이게 하는 뷰로 사용한다.

MySet.java

public class MySet<E> implements AbstractSet<E> {

    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        return new MyIterator();
    }

    private class MyIterator implements Iterator<E> {
        //...
    }
}

• Map 인터페이스 구현체들이keySet(),values()등 자신의 컬렉션 뷰를 구현할 때.
• Set, List 등은 iterator를 구현할 때.

멤버 클래스에서 바깥 인스턴스에 접근할 일이 없다면 무조건 static을 붙여 비정적 멤버 클래스로 만든다.

 

• static을 생략하면 바깥 인스턴스로의 숨은 외부 참조를 갖게 된다.
  
  
  • 참조를 저장하기 위한 시간과 공간이 소비된다.
• 숨은 참조로 인해 GC가 바깥 인스턴스를 수거하지 못할 수 있다.

2.3. 주의점

멤버 클래스가 공개된 클래스의 protected 혹은 public 멤버라면 정적인지 아닌지가 중요하다. 멤버 클래스 역시 공개 API가 되기 때문에, 향후 릴리즈 때 static을 붙이면 하위 호환성이 깨진다.

3. 익명 클래스

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;
        }
    };
}

이름이 없는 클래스이다. 최근에는 람다를 더 많이 이용한다.

 

• 선언한 지점에서만 인스턴스를 만들 수 있다.
  
  
  • 비정적인 문맥에서 사용될 때만 바깥 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있다.
  • 비정적인 문맥이어도 상수 변수 이외의 정적 멤버를 가질 수 없다.
• instanceof나 클래스 이름 검사가 필요한 작업은 수행할 수 없다.
• 여러 인터페이스를 구현할 수 없다.
  
  
  • 인터페이스를 구현하는 동시에 다른 클래스를 상속할 수 없다.
• 익명 클래스를 사용하는 클라이언트는 그 익명 클래스가 상위 타입에서 상속한 멤버 외에는 호출할 수 없다.
• 가독성이 떨어질 수 있다.

4. 지역 클래스

지역 클래스는 지역 변수를 선언할 수 있는 곳이라면 어디서든 선언이 가능하다. 유효 범위 또한 지역 변수와 동일하다.

 

• 멤버 클래스처럼 이름이 있어 재사용이 가능하다.
• 익명 클래스처럼 비정적 문맥에서 사용될 때만 바깥 인스턴스를 참조할 수 있다.
• 정적 멤버는 가질 수 없다.

요약

중첩 클래스에는 네 가지가 있으며, 각각의 쓰임이 다르다.

 

메서드 밖에서도 사용해야 하거나 메서드 안에 정의하기엔 너무 길다면 멤버 클래스로 만든다.

 

멤버 클래스의 인스턴스 각각이 바깥 인스턴스를 참조한다면 비정적으로, 그렇지 않으면 정적으로 만들자.

 

중첩 클래스가 한 메서드 안에서만 쓰이면서 그 인스턴스를 생성하는 지점이 단 한곳이고 해당 타입으로

쓰기에 적합한 클래스나 인터페이스가 이미 있다면 익명 클래스로 만들고, 그렇지 않으면 지역 클래스로 만들자.