Item 17. 변경 가능성을 최소화하라

불변 클래스

• 인스턴스의 내부 값을 수정할 수 없는 클래스이다.
• 불변 클래스의 인스턴스는 객체가 생성되는 시점에 초기화 되고 소멸될 때까지 절대 달라지지 않는다.
• 불변 클래스는 가변 클래스보다 설계하고 구현하기 쉽다.
• 불변 클래스는 사용하기 쉬우며, 오류가 생길 여지도 적고 훨씬 안전하다.

불변 클래스를 만드는 5가지 규칙

1. 객체의 상태를 변경하는 메서드(변경자)를 제공하지 않는다.
2. 클래스를 확장할 수 없도록(상속을 막는다) 한다. 
   1. 클래스를 final로 선언
   2. 모든 생성자를 private로 선언, 생성자 정적 팩터리 메서드를 제공
3. 모든 필드를 final로 선언한다. (스레드 안전함)
4. 모든 필드를 private로 선언한다.
5. 자신 외에는 내부의 가변 컴포넌트에 접근 할 수 없도록 한다.
   1. 객체의 참조를 얻을 수 없도록 해야한다.
   2. 접근자 메서드가 그 필드를 그대로 반환해서는 안된다. 방어적 복사를 수행해라.

함수형 프로그래밍

1. 피연산자에 함수를 적용해 그 결과를 반환하지만, 피연산자 자체는 그대로인 프로그래밍 패턴이다.
2. 피연산자에 대해 연산하지만 피연산자 값이 변하지 않는다.

* 절차적 혹은 명령형 프로그래밍에서는 메서드에서 피연산자인 자신을 수정해 자신의 상태가 변하게 된다.

 

불변 클래스 장점

1. 불변 객체는 근본적으로 스레드 안전하여 따로 동기화할 필요 없다.
2. 불변 객체는 스레드 안전하여 안심하고 공유할 수 있다.
3. 불변 클래스는 한번 만든 인스턴스를 최대한 재활용하는 것이 좋다.
4. public 생성자 대신 정적 팩터리를 만들어두면, 클라이언트를 수정하지 않고도 필요에 따라 캐시 기능을 나중에 추가할 수 있다.
5. 불변 객체를 자유롭게 공유할 수 있으므로, 방어적 복사가 필요없다.
6. clone 메서드나 복사 생성자를 제공하지 않는 게 좋다.
7. 불변 객체끼리는 내부 데이터를 공유할 수 있다.
8. 불변 객체는 맵의 키(Key)와 집합(Set)의 원소르 쓰기에 좋다.
9. 불변 객체는 그 자체로 실패 원자성을 제공한다.

불변 클래스 단점

1. 값이 다르면 반드시 독립된 객체로 만들어야 한다.

해결책

다단계 연산들을 예측하여 기본 기능으로 제공해라. (가변 동반 클래스를 만들어라.)

 

마무리

불변 클래스는 장점이 많으며, 단점이라곤 특정 상황에서의 잠재적 성능 저하뿐이다.

성능 때문에 어쩔 수 없다면, 불변 클래스와 쌍을 이루는 가변 동반 클래스를 public클래스로 제공해라.

불변으로 만들 수 없는 클래스라도 변경할 수 있는 부분을 최소한으로 줄여라.

꼭 변경해야 할 필드를 뺀 나머지 모두를 final로 선언하자. 다른 합당한 이유가 없다면 모든 필드는 private final이어야 할 것이다.

생성자는 불변식 설정이 모두 완료된, 초기화가 완벽히 끝난 상태의 객체를 생성해야 한다.