ITEM 15, 클래스와 멤버의 접근 권한을 최소화하라

정보 은닉, 캡슐화

어설프게 설계된 컴포넌트와 잘 설계된 컴포넌트의 큰 차이 : 클래스 내부 데이터와 내 구현 정보를 외부 컴포넌트로부터 얼마나 잘 숨겼는지
내부 구현을 완벽히 숨겨, 구현과 API를 깔끔하게 분리한다.

정보 은닉의 장점

시스템 개발 속도를 높인다.
- 여러 컴포넌트를 병렬로 개발할 수 있기 때문이다. (연관되지 않고 개별적으로 개발이 가능하다?)
시스템 관리 비용을 낮춘다.
- 각 컴포넌트의 파악이 빨라져 디버깅 용이, 다른 컴포넌트로 교체 용이
성능 최적화에 도움이 된다.
- 서로 의존성이 낮기 때문에 해당 컴포넌트 내에서만 최적화를 진행하면 되기 때문이다.
소프트웨어 재사용성이 높아진다.
- 독자적으로 동작할 수 있는 컴포넌트라면 그 컴포넌트와 함께 개발되지 않은 낯선 환경에서도 유용하게 쓰일 수 있다.
큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춰준다.
- 시스템 전체를 완성하지 않아도 개별 컴포넌트의 동작을 확인할 수 있기 때문이다.

정보 은닉의 기본 원칙

모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 좁혀야 한다.
접근성 : 그 요소가 선언된 위치 + 접근 제한자
- 소프트웨어가 동작하는 한 항상 가장 낮은 접근 수준을 부여해야 한다.

접근 수준

가장 바깥을 의미하는 톱레벨 클래스와 인터페이스에 부여할 수 있는 접근 수준은 package-private(default), public이다.
톱레벨 클래스, 인터페이스를 public 으로 부여하면 공개 API가 된다.
톱레벨 클래스, 인터페이스를 package-private 으로 부여하면 패키지 내부에서만 사용이 가능하다.
- private으로 구현이 되었다면 클라이언트에 피해없이 내부 구현을 수정할 수 있고 public으로 구현하게 되면 하위 호환을 위해 영원히 관리해주어야 한다.

private static 중첩 클래스

한 클래스에서만 사용하는 package-private 톱레벨 클래스나 인터페이스는 이를 사용하는 클래스 안에 private static으로 중첩시키자
- ITEM24: 멤버 클래스는 되도록 static으로 만들어라

자바에서 사용되는 멤버 필드의 접근 제어자

private : 멤버를 선언한 해당 클래스 내에서만 접근 가능
package-private(default) : 멤버가 소속된 같은 패키지 내에서만 접근 가능
- 인터페이스의 멤버는 기본적으로 public 이 적용된다.
protected : 상속한 클래스까지 접근 가능, 다른 패키지여도 자식 클래스면 접근 가능하다.
public : 전체 영역에서 접근 가능

1 . 클래스의 공개 API 설계 후, 그 외 모든 멤버는 private으로 만들자 2 . 같은 패키지의 다른 클래스가 접근이 필요한 멤버에 한해서 package-private으로 접근 수준 풀기 3 . 권한 풀기가 잦아지면 컴포넌트 분해 고려해보기

Serializable을 구현한 클래스에서 그 필드들도 의도치 않게 공개 API 가 될 수 있음(ITEM 86,87) 4 . protected로 멤버 접근 수준 풀기

public 클래스의 protected 멤버는 공개 API이다.

멤버 접근성 제약

상위 클래스의 메서드를 재정의할 때 그 접근 수준을 상위 클래스보다 좁게 설정할 수 없다.
- 리스코프 치환 원칙 : 상위 클래스의 인스턴스는 하위 클래스의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있어야 한다.

주의점

코드 테스트를 목적으로 클래스, 인터페이스, 멤버의 접근 점위를 공개 API로 만들어선 안된다.
- pulblic 클래스의 private 멤버를 package-private까지 풀어주는 것까지는 허용

public 클래스의 인스턴스 필드는 되도록 public이 아니어야 한다.

필드가 가변 객체를 참조하거나, final이 아닌 인스턴스 필드를 public으로 선언하면 그 필드에 담을 수 있는 값을 제한할 힘을 잃는다.
public 가변 필드를 갖는 킄래스는 일반적으로 스레드 안전하지 않다.
- 또한 필드가 final, 불변 객체를 참조하더라도 public 필드를 없애는 리팩터링은 불가하게 된다.

정적 필드에서 public 필드 예외

추상 개념을 완성하는 데 꼭 필요한 구성요소의 상수라면 가능
관례상 이런 상수 이름은 대문자 알파벳과 단어 사이에 _을 넣는다.
기본 타입 값이나 불변 객체를 참조해야 한다.

클래스에서 public static final 배열 필드를 두거나 이 필드를 반환하는 접근자 메소드를 제공해서는 안된다.

클라이언트에서 배열의 내용을 수정할 수 있게 된다.
불변 리스트

private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = {...};
public static final List<Thing> VALUES = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PRIVATE_VALUES));

방어적 복사

private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = {...};
public static final Thing[] values(){
  return PRIVATE_VALUES.clone();
}

JAVA9 의 모듈 시스템

패키지 : 클래스의 묶음 / 모듈 : 패키지의 묶음
모듈 중 공개할(export) 패키지를 선언한다.
- 관례상 module-info.java 파일에
protected, public 멤버라도 해당 패키지에서 공개하지 않았따면 모듈 외부에서 접근할 수 없다.
같은 모듈을 이루는 패키지끼리 자유롭게 공유할 수 있다.
암묵적 접근 수준 : public, protected 접근 수준 효과가 그 묘듈 내로 한정되는 변종이다.

모듈에 적용되는 새로운 두 접근 수준은 상당히 주희해서 사용해야 한다.

모듈의 jar 파일을 자신의 경로가 아니라 어플리케이션 클래스패스에 두면 그 모듈 안의 패키지는 마치 모듈이 없는 것처럼 행동한다.
- 암묵적 접근 수준이 해제된다.
- JDK가 이 접근 수준을 활용한 예, 자바 라이브러리에서 공개하지 않은 패키지들은 해당 모듈 밖에서는 절대로 접근할 수 없다.

모듈의 장점을 누리기 위한 조치

패키지를 모듈 단위로 묶는다.
모듈 선언에 패키지들의 의존성을 명시한다.
소스 트리를 재배치하고 모듈 내부의 모듈 시스템을 적용하지 않은 패키지로의 모든 접근에 특별한 조치를 취해야 한다.

모듈의 개념은 당분간 사용하지 않는 것이 좋을 것 같다.

결론

프로그램 요소의 접근성은 가능한 한 최소한으로
꼭 필요한 것만 최소한의 public API 설계하기
public 클래스는 상수용 public static final 필드 외에는 어떠한 public 필드도 가져서는 안된다.
public static final 필드가 참조하는 객체가 불변인지 확인하자

Reference:

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