ITEM 20, 추상 클래스보다는 인터페이스를 우선하라

자바8부터 인터페이스도 디폴트 메소드(default method) 제공 가능
추상 클래스 : 추상 클래스가 정의한 타입을 구현하는 클래스는 반드시 추상 클래스의 하위 클래스가 되어야 한다.
- 단일 상속, 하위 클래스(상하 관계)
인터페이스 : 인터페이스가 선언한 메소드를 모두 정의하고 그 일반 규약을 잘 지킨 클래스라면 다른 클래스를 상속했든 같은 타입으로 취급된다.
- 다중 상속, 같은 타입 취급

인터페이스의 장점

기존 클래스에도 손쉽게 새로운 인터페이스를 구현해넣을 수 있다.

인터페이스 : 요구하는 메소드가 없다면 추가하고, 클래스 선언에 implements 구문만 추가하면 끝이다.
추상 클래스 : 계층 구조상 조상이 되어, 클래스 계층 구조를 고려해야 한다.

믹스인 정의에 안성맞춤이다.

믹스인(mixin) : 클래스가 구현할 수 있는 타입, 대상 타입의 주된 기능에 선택적 기능을 혼합한다는 의미
믹스인을 구현한 클래스에 원래의 ‘주된 타입’ 외에도 특정 선택적 행위를 제공한다고 선언하는 효과를 준다.
- EX) Comparable : 자신을 구현한 클래스의 인스턴스끼리는 순서를 정할 수 있다고 선언
추상 클래스 : 기존 클래스에 덧씌울 수 없고 클래스는 두 부모는 섬길 수 없다.

인터페이스로는 계층구조가 없는 타입 프레임워크를 만들 수 있다.

public interface Singer {
    AudioClip sing(Song s);
}

public interface SongWriter {
    Song compose(int chartPosition);
}

public interface SingerSongWriter extends Singer, SongWriter {
    void strum();
    void actSensitive();
}

public abstract class Singer {
    abstract void sing(String s);
}

public abstract class SongWriter {
    abstract void compose(int chartPosition);
}

public abstract class SingerSongWriter {
    abstract void sing(String s);
    abstract void Compose(int chartPosition);
    abstract void strum();
    abstract void actSensitive();
}

두 개의 인터페이스를 합치고 새로운 메소드까지 추가한 제 3의 인터페이스를 만들 수 있다.
추상 클래스로 만들면 다중상속이 불가능하므로 새로운 추상 클래스를 만들어서 계층구조를 표현할 수 밖에 없다.
조합 폭발(combinatorial explosion) : 계층 구조를 만들기 위해 많은 조합이 필요하고 고도비만 계층구조가 생긴다.

래퍼 클래스 관용구와 함께 사용하면 인터페이스는 기능을 향상시키는 안전하고 강력한 수단이 된다.

타입을 추상클래스로 정의하면 기능 추가 방법은 상속 뿐이다. 이는 활용도가 떨어지고 쉽게 깨진다.
ITEM18, 상속보다는 컴포지션을 사용해라 의 래퍼 클래스 참고

인터페이스의 디폴트 메서드 제약

디폴트 메소드를 제공할 때는 @implSpec 자바독 태그를 붙여 문서화해야 한다.
equals, hashCode는 디폴트 메소드로 제공해선 안된다.
인터페이스는 인스턴스 필드를 가질 수 없다.
public이 아닌 정적 멤버도 가질 수 없다.(private static 메소드 예외)
우리가 만들지 않은 인터페이스에는 디폴트 메서드를 추가할 수 없다.

인터페이스와 추상 골격 구현 클래스

인터페이스와 추상 골격 구현 클래스를 함께 제공하는 식으로 인터페이스와 추상 클래스의 장점을 모두 취한다.
인터페이스 : 타입 정의 + 디폴트 메소드(필요하면)
골격 구현 클래스 : 나머지 메소드까지 구현
인터페이스 구현에 필요한 일이 대부분 완료 : 템플릿 메소드 패턴
골격 구현 클래스의 네이밍 관례 : Abstract+interface이름
- EX) AbstractCollection, AbstractSet, AbstractList, AbstractMap

장점

추상 클래스처럼 구현을 도와주면서, 추상 클래스로 타입을 정의할 때 따라오는 심각한 제약에서는 자유롭다.

시뮬레이트한 다중 상속(simulated multiple inheritance)

골격 구현 클래스를 우회적으로 사용한다.
다중 상속의 많은 장점을 제공하는 동시에 단점을 피하게 해준다.
인터페이스를 구현한 클래스에서 해당 골격 구현을 확장한 private 내부 클래스를 정의하고, 각 메소드 호출을 내부 클래스의 인스턴스에 전달한다.

골격 구현 작성 방법

1 . 인터페이스를 잘 살펴 다른 메소드들의 구현에 사용되는 기반 메소드를 선정한다. 2 . 기반 메서드들은 골격 구현에서는 추상 메소드가 되고, 기반 메소드들을 사용해 구현할 수 있는 메소드를 모두 디폴트 메소드로 제공한다.

equals, hashCode는 디폴트 메소드로 제공해선 안된다. 3 . 기반 메소드나 디폴트 메서드로 만들지 못한 메서드가 남아 있다면 이 인터페이스를 구현하는 골격 구현 클래스를 하나 만들어서 작성한다.

인터페이스의 메소드 모두가 기반 메소드와 디폴트 메소드가 된다면 골격 구현 클래스로 별도로 만들 필요는 없다. 4 . 골격 구현은 기본적으로 상속해서 사용하는 것을 가정하므로 설계 및 문서화 지침을 모두 따라야 한다.

// 골격 구현 클래스 
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.Entry.hashCode의 일반 규약을 구현한다.
    @Override public int hashCode() {
        return Objects.hashCode(getKey())
                ^ Objects.hashCode(getValue());
    }

    @Override public String toString() {
        return getKey() + "=" + getValue();
    }
}

단순 구현

골격 구현의 작은 변종이다.
골격 구현과 같이 상속을 위해 인터페이스를 구현한 것이지만 추상 클래스가 아니다.
EX) AbstractMap.SimpleEntry

핵심 정리

일반적으로 다중 구현용 타입으로는 인터페이스가 가장 적합하다.
복잡한 인터페이스라면 구현하는 수고를 덜어주는 골격 구현을 함께 고려하면 좋다.
골격 구현은 가능한 한 인터페이스의 디폴트 메소드로 제공하여 그 인터페이스를 구현한 모든 곳에서 활용하도록 하는 것이 좋다.
- 인터페이스 구현 제약 때문에 골격 구현을 추상 클래스로 제공하는 경우가 더 흔하다.

Reference:

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