[Item23] - 태그 달린 클래스보다는 클래스 계층구조를 활용하라.

2023년 10월 29일

Effective Java 3/E를 공부하며 작성한 글입니다.
혼자 공부하고 정리한 내용이며, 틀린 부분은 지적해주시면 감사드리겠습니다 😀

태그 클래스

태그 달린 클래스란, 현재 상태에 대한 필드가 존재하는 클래스를 의미한다.

아래 클래스에 대한 코드를 확인해보면 shape라는 변수가 현재 Figure가 RECTANGLE인지 CIRCLE인지에 대한 상태를 반환하므로, 태그로 볼 수 있다.

public class Figure {
    enum Shape {RECTANGLE, CIRCLE};

    final Shape shape;
    
    // 사각형(RECTANGLE)일 경우 사용
    double length, width;
    
    // 원(CIRCLE)일 경우 사용
    double radius;

    public Figure(double radius) {
        shape = Shape.CIRCLE;
        this.radius = radius;
    }

    public Figure(double length, double width) {
        shape = Shape.RECTANGLE;
        this.length = length;
        this.width = width;
    }

    double area() {
        return switch (shape) {
            case CIRCLE -> Math.PI * (radius * radius);
            case RECTANGLE -> length * width;
            default -> throw new AssertionError(shape);
        };
    }
}

단점

이러한 태그 달린 코드의 가장 큰 문제점은 다음과 같다.

쓸모 없는 코드가 많다.

열거 타입 선언, 태그 필드, switch문 등 만약 CIRCLE을 사용한다면, RECTANGLE을 위한 length, width, constructor, area() 등등에 대한 메모리를 계속 지니게 된다.

확장성이 좋지 않다.

SQUARE라는 정사각형이 추가될 경우 switch와 여러 코드를 수정해야한다. 즉, OCP(개방 폐쇄 원칙)을 지키지 못하며, 새로운 의미를 추가할 때마다 무언가를 빠뜨리면, 런타임에 문제가 생길 것이다.

구체 타입을 판별하기 어렵다.

아래와 같이 instanceof를 통해 해당 클래스의 타입을 정확히 알기 어렵다.

if(figure instanceof Shape)

태그 달린 클래스는 장황하고, 오류를 내기 쉽고, 비효율적이다.

보완 방법

태그 달린 클래스를 클래스 계층 구조로 변환하는 방법은 루트(root)가 될 추상 클래스를 정의하고, 태그 값에 따라 동작이 달라지는 메소드들을 루트 클래스의 추상 메소드로 선언하면 된다.

1. 추상 클래스 도입

태그(상태)마다 동작이 달라지는 area()와 같은 메소드는 추상 메소드로 정의하는 것이 바람직하다.

public abstract class Figure {
    abstract double area();
}

2. 도형 클래스 정의

앞서 정의한 추상 클래스를 상속 받은 도형 클래스들을 정의해주고, 각 도형에 맞는 면적 계산식으로 구현해준다.

public class Circle extends Figure {

    final double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    double area() {
        return Math.PI * (radius * radius);
    }
}

public class Rectangle extends Figure {

    final double height, width;

    public Rectangle(double height, double width) {
        this.height = height;
        this.width = width;
    }

    @Override
    double area() {
        return width * height;
    }
}

3. 도형 클래스 활용

아래 코드와 같이 추상 클래스를 활용해 도형의 면적을 구하거나, 타입을 확인할 수 있다.

public class FigureTest {
    @Test
    void figureTest() {
        Figure rect = new Rectangle(10.0, 20.0);
        assertThat(rect.area()).isEqualTo(200.0);
    }

    @Test
    void figureInstanceTest() {
        Figure circle = new Circle(13.0);
        assertThat(circle).isInstanceOf(Circle.class);
    }
}

정리

계층구조로 설계한 클래스는 태그 달린 클래스의 모든 단점을 날려버린다.

계층구조로 설계하면 코드가 간결하고, 명확해진다.
각 의미를 독립된 클래스에 담아 관련 없는 데이터 필드를 제거할 수 있다.
전체 필드를 final로 정의할 수 있다.
타입 검사를 쉽게할 수 있으며, 변수를 명시하거나 제한할 수 있다.

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