[JAVA] 정적 팩터리 메서드(static factory method) 란?

객체 생성의 캡슐화와 정적 팩터리 메서드

개요

객체 생성 시 캡슐화는 이름있는 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 활용하여 유연성과 확장성을 제공합니다. 이에 대한 장점과 단점, 그리고 관련된 주제들을 다루고 있습니다. 이 문서는 Joshua Bloch의 "이펙티브 자바 3판"을 참고하여 작성되었습니다.

장점

1. 이름을 가질 수 있다.

정적 팩터리 메서드는 이름을 가지기 때문에 반환될 객체의 특성을 쉽게 알 수 있습니다. 이는 가독성과 유지보수에 도움이 됩니다.

class Company {
    private Company() {}

    // 이름을 통한 가독성 향상
    public static Company createNewTeam() {
        // 객체 생성 로직
    }
}

2. 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지 않아도 된다.

미리 만들어놓거나 캐싱을 통해 불필요한 객체 생성을 피할 수 있습니다. 싱글톤 패턴이나 플라이웨이트 패턴과 같은 패턴에서 활용됩니다.

class Company {
    private static Company company;

    private Company() {}

    // 기존 인스턴스 활용
    public static Company createNewTeam() {
        if(company == null) {
            company = new Company();
        } else {
            return company;
        }
    }
}

3. 반환 타입의 하위 타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.

객체를 구현 클래스 없이 인터페이스만으로 다룰 수 있으며, 이는 자바 8 이후의 기능을 활용할 수 있는 장점이 있습니다.

4. 다른 객체를 반환할 수 있다.

입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있어 객체 선택에 있어서 유연성을 제공합니다.

5. 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

단점

1. 상속을 하려면 public이나 protected 생성자가 필요하다.

정적 팩토리 메서드만 제공하면 하위 클래스를 만들 수 없습니다. 이는 상속보다는 컴포지션을 유도하고 불변 타입으로 만들려면 오히려 장점이 될 수 있습니다.

부록

메서드 시그니처란?

메서드 시그니처는 메서드 이름과 입력 매개변수의 순서, 타입, 개수로 이뤄진 것을 말합니다. 단, 반환 값의 타입은 시그니처에 포함되지 않습니다.

싱글톤과 플라이웨이트 패턴의 차이점은?

싱글톤은 오직 하나의 객체가 존재해야 하는 경우와 객체 생성에 제한을 두어야 할 경우 사용됩니다. 반면, 플라이웨이트는 중복되는 데이터가 있다면 객체를 공유하여 메모리와 인스턴스 생성 시간을 절약합니다.

실제 사용 예제

1. 싱글톤 패턴

싱글톤 패턴은 한 클래스에서 하나의 인스턴스만 생성하고, 그 인스턴스에 접근할 수 있는 전역적인 접근점을 제공합니다.

class SingletonExample {
    private static SingletonExample instance;

    private SingletonExample() {}

    public static SingletonExample getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new SingletonExample();
        }
        return instance;
    }
}

2. 플라이웨이트 패턴

플라이웨이트 패턴은 객체를 생성하는 비용이 큰 경우, 동일한 객체를 공유하여 메모리를 절약합니다.

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

interface Flyweight {
    void operation();
}

class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
    @Override
    public void operation() {
        // 독립된 객체의 동작
    }
}

class FlyweightFactory {
    private static final Map<String, Flyweight> flyweights = new HashMap<>();

    public static Flyweight getFlyweight(String key) {
        return flyweights.computeIfAbsent(key, k -> new ConcreteFlyweight());
    }
}

참고

도서: "이펙티브 자바 3판" - Joshua Bloch