- 소프트웨어 설계의 근간이 되는 원리
- 잘 설계된 컴포넌트는 클래스 내부 데이터와 내부 구현 정보를 외부 컴포넌트로부터 잘 숨겨둔다.
- 오직 API를 통해서만 다른 컴포넌트와 소통하며 서로의 내부 동작 방식에는 전혀 개의치 않는다.
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시스템을 구성하는 컴포넌트들을 서로 독립시켜서 개발, 테스트, 최적화, 적용, 분석, 수정을 개별적으로 할 수 있게 해주는 것과 연관되어 있다.
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시스템 개발 속도를 높인다.
- 여러 컴포넌트를 병렬로 개발할 수 있다.
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시스템 관리 비용을 낮춘다.
- 각 컴포넌트를 더 빨리 파악하여 디버깅할 수 있고, 다른 컴포넌트로 교체하는 부담도 적다.
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정보 은닉 자체가 성능을 높여주지는 않지만, 성능 최적화에 도움을 준다.
- 완성된 시스템을 프로파일링 하여 최적화할 컴포넌트를 정한 다음, 다른 컴포넌트에 영향을 주지 않고 해당 컴포넌트만 최적화 할 수 있다.
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소프트웨어 재사용성을 높인다.
- 외부에 거의 의존하지 않고, 독자적으로 동작할 수 있는 컴포넌트라면 함께 개발되지 않은 낯선 환경에서도 유용하게 쓰일 가능성이 크다.
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큰 시스템을 제작하는 난이도를 낮춰준다.
- 시스템 전체가 아직 완성되지 않은 상태에서도 개별 컴포넌트의 동작을 검증할 수 있다.
- 자바는 정보 은닉을 위한 다양한 장치를 제공하며, 그 중 하나가 접근 제어 메커니즘이다.
- 클래스, 인터페이스, 멤버의 접근성(접근 허용 범위)을 명시한다.
- 각 요소의 접근성은 그 요소가 선언된 위치와 접근 제한자(private, protected, public) 로 정해진다.
- 접근 제한자를 제대로 활용하는 것이 정보 은닉의 핵심이다.
- 모든 클래스와 멤버의 접근성을 가능한 한 좁혀야 한다.
- 소프트웨어가 올바로 동작하는 한 항상 가장 낮은 접근 수준을 부여해야 한다.
- 꼭 필요한 것만 골라서 최소한의 public API 를 설계한다.
참고) 톱레벨 클래스에서 톱레벨은 가장 바깥이라는 의미이다.
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package-private
- 해당 패키지 안에서만 이용이 가능하다.
- 내부 구현이 되므로, 언제든지 수정이 가능하다.
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public
- 공개 API 가 된다.
- 하위 호환을 위해 영원히 관리해줘야 한다.
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한 클래스에서만 사용하는 package-private 톱레벨 클래스나 인터페이스는 이를 사용하는 클래스 안에 private static으로 중첩시킨다.
- 해당 inner class를 가진 outer 클래스에서만 접근 가능하게 된다.
- private
- 멤버를 선언한 톱레벨 클래스에서만 접근할 수 있다.
- package-private
- 멤버가 소속된 패키지 안의 모든 클래스에서 접근할 수 있다.
- 접근 제한자를 명시하지 않았을 때 적용되는 패키지 접근 수준이다. ( <-> 인터페이스의 멤버는 기본적으로 public 이다.)
- protected
- package-private의 접근 범위를 포함하며, 이 멤버를 선언한 클래스의 하위 클래스에서도 접근할 수 있다. (추가적 제약 존재)
- public 클래스의 protected 멤버는 공개 API 에 속하며, 영원히 지원돼야 한다.
- 내부 동작 방식을 문서에 적어 공개해야 할 수도 있다. (아이템 19)
- public
- 모든 곳에서 접근할 수 있다.
- 상위 클래스의 메서드를 재정의할 때, 접근 수준을 상위 클래스에서보다 좁게 설정할 수 없다.
- 상위 클래스의 인스턴스는 하위 클래스의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있어야 한다는 규칙(리스코프 치환 원칙, 아이템 10)을 지키기 위해 필요하다.
- 규칙을 어길 시, 컴파일 오류가 발생한다.
- 클래스가 인터페이스를 구현하는 것은 이 규칙의 특별한 예이며, 이 때 클래스는 인터페이스가 정의한 모든 메서드를 public으로 선언해야 한다.
- 테스트를 위해 클래스, 인터페이스, 멤버의 접근 범위를 넓히는 경우
- public 클래스의 private 멤버를 package-private 까지 풀어주는 것은 허용 범위일 것이다.
- 테스트 코드를 테스트 대상과 같은 패키지에 두면 package-private 요소에 접근이 가능하다.
- 테스트 만을 위해 클래스, 인터페이스, 멤버를 공개 API로 만들어서는 안 된다.
- 되도록 public 이 아니어야 한다. (아이템 16)
- 필드가 가변 객체를 참조하거나, final이 아닌 인스턴스 필드를 public으로 선언하면 그 필드에 담을 수 있는 값을 제한할 힘을 잃게 된다.
- 해당 필드와 관련된 모든 것은 불변식을 보장할 수 없게 된다.
- 필드가 수정될 때 (락 획득 같은) 다른 작업을 할 수 없게 되므로, public 가변 필드를 갖는 클래스는 일반적으로 스레드 안전하지 않다.
- 필드가 final이면서 불변 객체를 참조하더라도 문제는 있다.
- 내부 구현을 바꾸려고 해도 public 필드를 없애는 방식으로는 리팩터링이 할 수 없다.
- 정적 필드도 위와 동일한 문제를 갖지만, 상수값은 예외이다.
- public 클래스의 추상 개념을 완성하는데 꼭 필요한 값이라면, public static final 필드로 상수를 공개한다.
- public 클래스는 이외에 어떠한 public 필드도 가져서는 안 된다.
- 관례적으로 상수의 이름은 대문자 알파벳으로 사용하며, 단어 사이 _ 를 사용한다. (아이템 68)
- 이런 필드는 반드시 기본 타입 값이나 불변 객체를 참조한다. (아이템 17)
- 가변 객체를 참조하는 경우, final 이 아닌 필드에 적용되는 모든 불이익이 그대로 적용
- 참조된 객체 자체는 수정될 수 있으니 끔찍한 결과를 초래한다.
- 길이가 0이 아닌 배열은 변경이 가능하므로 주의한다.
// 보안상 문제를 갖고 있다. public static final Thing[] VALUES = {...}; // 대안 1. private 배열을 만들고, 해당 배열 값을 갖는 public 불변 리스트를 추가한다. private static final Things[] PRIVATE_VALUES = {...}; public static final List<Thing> VALUES = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(PRIVATE_VALUES)); // 대안 2. private 배열을 만들고, 필요시 배열의 복사본을 반환하는 public 메서드 활용(방어적 복사) private static final Thing[] PRIVATE_VALUES = {...}; public static final_Thing[] values() { return PRIVATE_VALUES.clone(); }
- 두 가지 암묵적 접근 수준이 추가된다.
- 숨겨진 패키지 내의 public 클래스의 public 혹은 protected 멤버
- 효과가 모듈 내부로 한정되는 변종
- JDK 가 이 모듈 접근 수준을 활용한 좋은 예
- 패키지는 클래스들의 묶음이듯, 모듈은 패키지들의 묶음이다.
- 모듈은 자신에 속하는 패키지 중 공개(export)할 것들을 (관례상 module-info.java 파일에) 선언한다.
- protected 혹은 public 멤버라도 해당 패키지를 공개하지 않았다면 모듈 외부에서는 접근할 수 없다.
- 외부에 공개하지 않으면서도 같은 모듈을 이루는 패키지 사이에서는 자유롭게 공유할 수 있다.
- 📍사용시 주의점
- 모듈의 JAR 파일을 애플리케이션 클래스패스 classpath 에 두면 그 모듈 안 다른 패키지는 마치 모듈이 없는 것처럼 행동한다.
- 패키지들을 모듈 단위로 묶고, 모듈 선언에 패키지들의 모든 의존성을 명시한다.
- 소스 트리를 재배치하고, 모듈 안으로부터 모듈 시스템을 적용하지 않는 일반 패키지로의 모든 접근에 특별한 조치를 취해야 한다.