[Java] 생성자에 매개변수가 많다면 빌더를 고려하라

점층적 생성자 패턴

정적 팩터리와 생성자에는 똑같은 제약이 하나 있다. 선택적 매개변수가 많을 때 적절히 대응하기 어렵다는 점이다.

프로그래머들은 이럴 때 점층적 생성자 패턴을 즐겨 사용했다.

필수 매개변수만 받는 생성자, 필수 매개변수와 선택 매개변수 1개를 받는 생성자, 선택 매개변수를 2개까지 받는 생성자,..

선택 매개변수를 전부 다 받는 생성자까지 늘려가는 방식이다.

public class NutritionFacts {
    private final int servingSize;
    private final int servings;
    private final int calories;
    private final int fat;
    private final int sodium;
    private final int carbohydrate;

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings) {
        this(servingSize,servings,0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories) {
        this(servingSize,servings,calories,0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat) {
        this(servingSize,servings,calories,fat,0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat, int sodium) {
        this(servingSize, servings, calories, fat,sodium,0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat, int sodium, int carbohydrate) {
        this.servingSize = servingSize;
        this.servings = servings;
        this.calories = calories;
        this.fat = fat;
        this.sodium = sodium;
        this.carbohydrate = carbohydrate;
    }
}

보통 이런 생성자는 사용자가 설정하길 원치 않는 매개변수까지 포함하기 쉬운데, 어쩔 수 없이 그런 매개변수에도 값을 지정해줘야 한다.

이 예에서는 매개변수가 '겨우' 6개뿐이라 그리 나빠보이지 않을 수 있지만, 수가 더 늘어나면 금세 걷잡을 수 없게 된다.

점층적 생성자 패턴도 쓸 수는 있지만, 매개변수 개수가 많아지면 클라이언트 코드를 작성하거나 읽기 어렵다.

---

자바빈즈 패턴(JavaBeans Pettern)

매개변수가 없는 생성자로 객체를 만든 후, 세터(setter) 메서드를 호출해 원하는 매개변수의 값을 설정하는 방식이다.

public class NutritionFacts {
    private int servingSize;
    private int servings;
    private int calories;
    private int fat;
    private int sodium;
    private int carbohydrate;

    public void setServingSize(int servingSize) {
        this.servingSize = servingSize;
    }

    public void setServings(int servings) {
        this.servings = servings;
    }

    public void setCalories(int calories) {
        this.calories = calories;
    }

    public void setFat(int fat) {
        this.fat = fat;
    }

    public void setSodium(int sodium) {
        this.sodium = sodium;
    }

    public void setCarbohydrate(int carbohydrate) {
        this.carbohydrate = carbohydrate;
    }
}

점층적 생성자 패턴의 단점들이 자바빈즈 패턴에서는 더 이상 보이지 않는다. 코드가 길어지긴 했지만 인스턴스를 만들기 쉽고, 그 결과 더 읽기 쉬운 코드가 되었다.

NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts();
cocaCola.setServingSize(40);
cocaCola.setServings(10);
cocaCola.setCalories(100);
cocaCola.setSodium(35);
cocaCola.setCarbohydrate(27);

하지만 불행히도 자바 빈즈는 자신만의 심각한 단점을 가지고 있다.

자바빈즈 패턴에서는 객체 하나를 만들려면 메서드를 여러 개 호출해야 하고, 객체가 완전히 생성되기 전까지는 일관성(consistency)이 무너진 상태에 놓이게 된다.

일관성이 깨진 객체가 만들어지면, 버그를 심은 코드와 그 버그 때문에 런타임에 문제를 겪는 코드가 물리적으로 멀리 떨어져 있을 것이므로 디버깅도 만만치 않다.

 

이처럼 일관성이 무너지는 문제 때문에 자바빈즈 패턴에서는 클래스를 불변으로 만들 수 없으며 스레드 안정성을 얻으려면 프로그래머가 추가 작업을 해줘야만 한다.

---

빌더 패턴(Builder Pattern)

1. 클라이언트는 필요한 객체를 직접 만드는 대신, 필수 매개변수만으로 생성자(혹은 정적 팩터리)를 호출해 빌더 객체를 얻는다.
2. 빌더 객체가 제공하는 일종의 세터 메서드들로 원하는 선택 매개변수들을 설정한다.
3. 매개변수가 없는 build 메서드를 호출해 드디어 우리에게 필요한 (보통은 불멸인) 객체를 얻는다. 빌더는 생성할 클래스 안에 정적 멤버 클래스로 만들어두는 게 보통이다.

public class NutritionFacts {
    private int servingSize;
    private int servings;
    private int calories;
    private int fat;
    private int sodium;
    private int carbohydrate;

    private NutritionFacts(Builder builder) {
        servingSize = builder.servingSize;
        servings = builder.servings;
        calories = builder.calories;
        fat = builder.fat;
        sodium = builder.sodium;
        carbohydrate = builder.carbohydrate;
    }

    public static class Builder {
        //필수 매개변수
        private final int servingSize;
        private final int servings;

        // 선택 매개변수 - 기본값으로 초기화한다.
        private int calories = 0;
        private int fat = 0;
        private int sodium = 0;
        private int carbohydrate = 0;

        public Builder(int servingSize, int servings) {
            this.servingSize = servingSize;
            this.servings = servings;
        }

        public Builder calories(int val) {
            calories = val;
            return this;
        }
        public Builder fat(int val) {
            fat = val;
            return this;
        }
        public Builder sodium(int val) {
            sodium = val;
            return this;
        }
        public Builder carbohydrate(int val) {
            carbohydrate = val;
            return this;
        }
        public NutritionFacts build() {
            return new NutritionFacts(this);
        }
    }
}

NutritionFacts 클래스는 불변이며, 모든 매개변수의 기본값들을 한 곳에 모아 뒀다. 빌더의 세터 메서드들은 빌더 자신을 반환하기 때문에 연쇄적으로 호출할 수 있다

이런 방식을 메서드 호출이 흐르듯 연결된다는 뜻으로 플루언트 API(fluent API) 혹은 메서드 연쇄(method chaining)라 한다.

NutritionFacts cocaCola = new Builder(240, 8)
         .calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();

 

 

참고 자료

https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001033066

이펙티브 자바 3/E | 조슈아 블로크 - 교보문고