불변 클래스 : 그 인스턴스의 내부 값을 수정할 수 없는 클래스
- 예 ) String, Wrapper Class, BigInteger, BigDecimal - 설계 구현 사용이 쉽다.
- 오류 여지가 적고 안전하다.
1. 불변 클래스 5가지 규칙
ㄱ. 객체의 상태를 변경하는 메서드(변경자)를 제공하지 않는다. (setter)
ㄴ. 클래스를 확장할 수 없게 한다. (extend X)
ㄷ. 모든 필드를 final로 선언한다
ㄹ. 모든 필드를 private으로 선언한다.
[아이템 15] : 클래스와 멤버의 접근권한을 최소화하라
[아이템 16] : public 클래스에서는 public 필드가 아닌 접근자 메서드를 사용하라
ㅁ. 자신 외에는 내부의 가변 컴포넌트에 접근할 수 없도록 한다.
객체 참조 X - getter가 그대로 참조값 반환 X - 생성자, 접근자, readObject에서 방어적 복사
[아이템 88] : readObject 메서드는 방어적으로 작성하라
2. 불변 객체의 장점
ㄱ. 근본적으로 스레드 안전 : 동기화 할 필요가 없다.
ㄴ. 불변객체는 안심하고 공유 가능 : 스레드 간 영향을 주고받을 수 없기 때문
방어적 복사도 필요없다 > clone 메서드 복사 생성자 필요 없다
String 클래스의 복사생성자는 되도록 사용하지 말자
[아이템 50] 적시에 방어적 복사본을 만들라
[아이템 13] clone 재정의는 주의해서 진행하라
[아이템 6] 불필요한 객체 생성을 피하라
ㄷ. 한번 만든 인스턴스 최대한 재활용 가능
자주 사용되는 인스턴스를 생성하여, 정적팩터리를 제공할 수 있다.
[아이템 1] 생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 고려하라
메모리 사용량 감소 / 가비지 컬렉션 비용 감소
예시) BigInteger, Wrapper Class
ㄹ. 불변객체는 자유롭게 공유할 수 있음은 물론, 불변 객체끼리는 내부 데이터를 공유할 수 있다.
BigInteger의 음수를 구하는 로직에서, mag 배열은 새로 만들지 않고 참조값을 넘기는 것을 볼 수 있다.
ㅁ. 객체를 만들 때 다른 불변 객체들을 구성요소로 사용하면 이점이 많다 : 구조가 복잡해도 불변식 유지가 수월
ㄹ. 불변객체는 그 자체로 실패 원자성을 제공한다
실패 원자성 : 메서드에서 예외가 발생한 후에도 그 객체는 메서드 호출전 상태와 같은 유효한 상태를 가진다.
[아이템 76] 가능한한 실패 원자적으로 만들어라
public Object pop(){
if (size == 0)
throw new EmptyStackException();
Object result = element[--size];
elements[size];
return result;
}이부분을 제거해도 스택이 비었다면 여전히 예외를 던진다 다만 size의 값이 음수가되어 다음번 호출도 실패하게 만들며, 이때 던지는 ArrayIndexOutOfboundsException은 추상화 수준이 상황에 어울리지 않는다.
3. 불변 객체의 단점
값이 다르면 반드시 독립된 객체로 만들어야 한다.값의 가짓수가 많으면 이를 모두 만드는데 큰 비용이 필요하다.
BigInteger의 flipBit 메서드 (O(N))
BitSet의 flip 메서드 (O(1))
3-1. 흔히 쓰일 다단계 연산들을 예측이 될 때.
다단계 연산 속도를 높여주는 가변 동반클래스를 package-privated으로 둔다.
