[Effective Java] 아이템24: 멤버 클래스는 되도록 static으로 만들라

 

✔️ 중첩 클래스(nested class)란?

중첩 클래스는 '다른 클래스 안에 정의된 클래스'를 말한다.
자신을 감싼 바깥 클래스에서만 사용되어야 하며, 그 외의 쓰임새가 있다면 톱레벨 클래스로 만들어야 한다.

 

💡 종류 (4가지)

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

첫 번째를 제외한 나머지(비정적 멤버 클래스, 익명 클래스, 지역 클래스)는 모두 내부 클래스(inner class)에 해당한다.

 

 

✔️ 정적 멤버 클래스

다른 클래스 안에 선언되고, 바깥 클래스의 private 멤버에도 접근할 수 있다.

흔히 바깥 클래스와 함께 쓰일 때만 유용한 public 도우미 클래스로 쓰인다.

 

private 정적 멤버 클래스는 흔히 바깥 클래스가 표현하는 객체의 한 부분, 즉 구성요소로 나타낼 때 사용한다.

공개된 클래스의 public 혹은 protected 멤버 클래스인 경우, 정적인지의 여부가 매우 중요해진다.
멤버 클래스 역시 공개 API가 되니, 혹시라도 향후 릴리스에서 static을 붙이면 하위 호환성이 깨진다.

 

 

✔️ 비정적 멤버 클래스

어댑터 [Gamma95]를 정의할 때 자주 쓰인다.
즉, 어떤 클래스의 인스턴스를 감싸 마치 다른 클래스의 인스턴스처럼 보이게 하는 뷰로 사용하는 것이다.

📍 예제

public class MySet<E> extends AbstractSet<E> {
    ... // 생략
    
    @Override 
    public Iterator<E> iterator() {
    	return new MyIterator();
    }
    
    // 비정적 멤버 클래스
    private class MyIterator implements Iterator<E> {
        ...
    }
}

 

비정적 멤버 클래스의 인스턴스는 바깥 클래스의 인스턴스와 암묵적으로 연결되어 있다.
두 인스턴스 사이의 관계는 멤버 클래스가 인스턴스화될 때 확립되며, 더 이상 변경할 수 없다.

 

 

💡 정적 멤버 클래스와 비정적 멤버 클래스의 차이

• 구문상의 차이
  • 정적 멤버 클래스: static이 붙어있다.
  • 비정적 멤버 클래스: static이 붙어있지 않다.
• 의미상의 차이
  • 정적 멤버 클래스: 중첩 클래스의 인스턴스가 바깥 인스턴스와 독립적으로 존재할 수 있다.
  • 비정적 멤버 클래스: 비정적 멤버 클래스의 인스턴스는 바깥 클래스의 인스턴스와 암묵적으로 연결되며, 클래스명.this (정규화된 this) 형태로 바깥 클래스의 이름을 명시하여 바깥 인스턴스의 메서드를 호출하거나 바깥 인스턴스의 참조를 가져올 수 있다.
    바깥 인스턴스 없이는 비정적 멤버 클래스를 생성할 수 없다.

 

멤버 클래스에서 바깥 인스턴스에 접근할 일이 없다면 무조건 static을 붙여서 정적 멤버 클래스로 만들자!
static을 생략하면 바깥 인스턴스로의 숨은 외부 참조를 갖게 된다.
이 참조를 저장하려면 시간과 공간이 소비되며, 더 심각한 문제는 가비지 컬렉션이 바깥 클래스의 인스턴스를 수거하지 못하는 메모리 누수가 생길 수 있다는 점이다. 

 

 

✔️ 익명 클래스

익명 클래스는 당연히 이름이 없고, 바깥 클래스의 멤버도 아니다.
멤버와 달리, 쓰이는 시점에 선언과 동시에 인스턴스가 만들어진다.

오직 비정적인 문맥에서 사용될 때만 바깥 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있다.
또한, 정적 문맥에서라도 상수 변수 이외의 정적 멤버는 가질 수 없다. 즉, 초기화된 final 기본 타입과 문자열 필드만 가질 수 있다.

익명 클래스에는 제약이 많다.

• 선언한 지점에서만 인스턴스를 만들 수 있다.
• instanceof 검사나 클래스의 이름이 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.
• 익명 클래스는 10줄 이하로 짧지 않으면 가독성이 떨어진다.

 

람다를 지원하기 전까지는 작은 함수 객체나 처리 객체를 만드는 데 익명 클래스를 자주 사용했다. (이제는 람다를 주로 사용한다.)
또한, 정적 팩터리 메서드를 구현할 때 주로 사용한다.

 

 

✔️ 지역 클래스

네 가지 중첩 클래스 중 가장 드물게 사용된다.

멤버 클래스처럼 이름이 있고, 반복해서 사용할 수 있다.

익명 클래스처럼 비정적 문맥에서 사용될 때만 바깥 인스턴스를 참조할 수 있으며, 정적 멤버는 가질 수 없고, 가독성을 위해 짧게 작성해야 한다.

 

 

 

 

핵심 정리

 

• 중첩 클래스에는 4가지가 있고, 각각의 쓰임이 다르다.
• 메서드 밖에서도 사용해야 하거나 메서드 안에 정의하기엔 너무 길다 → 멤버 클래스
  • 멤버 클래스의 인스턴스 각각이 바깥 인스턴스를 참조한다 → 비정적
  • 그렇지 않다 → 정적
• 중첩 클래스가 한 메서드 안에서만 쓰이면서 그 인스턴스를 생성하는 지점이 단 한 곳이고 해당 타입으로 쓰기에 적합한 클래스나 인터페이스가 있다 → 익명 클래스
  그렇지 않다 → 지역 클래스