Item 24: Favor static member classes over nonstatic

멤버 클래스는 되도록 static으로 만들어라

 

중첩 클래스(Nested Class)?

다른 클래스 안에 정의된 클래스로 자신을 감싼 바깥 클래스에서 쓰여야 하며, 그 외의 쓰임새에서는 톱레벨 클래스로 변경해서 사용한다.

 

중첩 클래스의 종류

• 정적 멤버 클래스
• (비정적) 멤버 클래스
• 익명 클래스
• 지역 클래스

 

정적 멤버 클래스

바깥 클래스와 함께 쓰일 때만 유용한 public 도우미 클래스로 쓰인다. 바깥 클래스의 private member에 접근 가능하다.

다른 static member fields와 동일한 접근 규칙을 적용받는다. 예를 들어, private으로 선언이 되어 있다면 바깥 클래스 외에는 접근할 수 없다.

 

정적 멤버 클래스 vs 비정적 멤버 클래스

가장 드러나는 차이점은 static이 붙고 안붙고의 차이일 뿐이다. 이의 의미를 살펴보면 nonstatic member class의 경우 인스턴스는 바깥 클래스의 인스턴스와 암묵적으로 연결이 되지만, static member class의 경우 바깥 클래스의 변수에 접근이 불가능하다. 추가적으로, static member class의 경우 바깥 클래스의 인스턴스 없이 생성 가능하지만, nonstatic membeer class의 경우 바깥 클래스 인스턴스를 생성하지 않고는 만들 수 없다.

 

비정적 멤버 클래스

바깥 클래스의 인스턴스 없이는 생성이 불가능하고, 멤버 클래스가 인스턴스화 될 때 nonstatic membeer class와 바깥 클래스의 인스턴스 사이의 관계가 확립되며 변경할 수 없다.

정규화된 this를 이용해 바깥 클래스의 인스턴스 참조를 가져올 수 있다. 

주로 사용되는 방식은 다음과 같다.

public class MySet<E> extends AbstractSet<E> {
    @Override public Iterator<E> iterator() {
        return new MyIterator();
    }
    private class MyIterator implements Iterator<E> {
    }
}

Nonstatic member class의 문제점은 다음과 같다. 바깥 인스턴스로의 숨은 외부 참조를 가지게 되고 해당 참조를 저장하기 위한 리소스가 소요된다. 또한, 바깥 인스턴스는 사용이 종료되었는데 내부 인스턴스가 해제되지 않은 경우, 가비지 컬렉션이 바깥 클래스의 인스턴스를 수거하지 못하는 메모리 누수가 발생할 수 있는데 더 큰 문제는 참조가 눈에 보이지 않아 해당 문제의 원인 파악이 힘들다는 것이다.
그렇기 때문에 멤버 클래스에서 바깥 인스턴스를 접근해야 하는 경우가 명확히 없다면 static member class로 변환하는 것을 고려해야 한다.

 

익명 클래스

이름이 존재하지 않고, 바깥 클래스의 멤버도 아니다. 쓰이는 시점에 선언과 동시에 인스턴스가 만들어진다. 비정적 문맥에서 사용될 때만 바깥 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있다. 상수 표현을 위해 초기화된 final 기본 타입과 문자열 필드만 가질 수 있다.

제약사항으로는 선언한 지점에서만 인스턴스를 만들 수 있고, instanceof이나 클래스 이름이 필요한 작업은 수행 불가능하며, 여러 인터페이스를 구현할 수 없고, 인터페이스를 구현하는 동시에 다른 클래스를 상속하는 작업 또한 불가능하다. 클라이언트는 해당 인스턴스를 사용할 때 상위 타입에서 상속한 멤버 외에는 호출 불가능하다.

Java 8부터는 익명 클래스를 사용하기보다는 functional interface를 활용해 람다의 형식으로 익명 클래스를 대체하는 경우가 많아졌고, 주로 정적 팩토리 메서드를 구현할 때 익명 클래스를 많이 사용한다.

 

지역 클래스

가장 드물게 사용된다.

지역 변수를 선언할 수 있는 곳이면 실질적으로 어디서든 선언 가능하고, 유효 범위도 지역 변수와 동일하다.

멤버 클래스처럼 이름이 있고 반복적으로 사용 가능하며, 익명 클래스처럼 비정적 문맥에서 사용될 때만 바깥 인스턴스를 참조할 수 있으며 정적 멤버는 가질 수 없다.

가독성을 위해 짧게 작성하자.

 

 

정리

메서드 밖에서도 사용해야 하거나 메드 안에 정의하기 너무 길다면 멤버 클래스로 만들자.

멤버 클래스의 각 인스턴스가 바깥 인스턴스를 참조한다면 비정적으로, 그렇지 않다면 정적으로 만들어서 쓰자.

중첩 클래스가 한 메서드 안에서만 쓰이면서 그 인스턴스를 생성하는 지점이 한군데이며 해당 타입으로 쓰기에 적합한 클래스/인터페이스가 존재한다면 익명클래스로 만들고, 아닌 경우 지역 클래스로 만들자.