item 16. public 클래스에서는 public 필드가 아닌 접근자 메서드를 사용하라

개발을 하다보면 인스턴스 필드들만 모아놓는 목적만 가진 아래와 같은 클래스를 구성하는 경우가 있다.

class Point {
  public double x;
  public double y;
}

이러한 클래스 형태로 구현하였을 때는 클라이언트에서 필드에 직접 접근할 수 있으므로 캡슐화의 이점을 제공하지 못한다.

그리고 또 다른 단점들은

• API를 수정하지 않고는 내부 표현을 바꿀 수 없다.
  • public 필드로만 구성되어 있기 때문에 내부 표현을 변경하기 위해서는 필드를 변경해야 한다.
• 불변식을 보장할 수 없다.
  • 클라이언트에서 직접적으로 필드에 접근하고 있으므로 클라이언트에 의해 언제든지 변경이 가능하다.
• 외부에서 필드에 접근 할 때 부수적인 로직을 추가할 수 없다.
  • Point.x 라는 필드를 조회했을 때 부수적인 로직을 추가할수가 없다. (메서드가 존재하면 그 안에서 부수적인 로직 추가 가능)

필드를 private로 바꾸고 public 접근자(getter) 사용

접근자와 변경자 메서드를 활용해 데이터를 캡슐화한다.

class Point {
  private double x;
  private double y;
	
  public Point(double x, double y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
	
  public double getX() { return x; }
  public double getY() { return y; }
	
  public void setX(double x) { return this.x = x; }
  public void setY(double y) { return this.y = y; }
}

이 처럼 구현하게 되면, 클래스의 내부 표현 방식을 언제든 바꿀 수 있는 유연성을 제공하게 된다.

이 전 처럼, 필드를 공개하면 이를 사용하는 클라이언트가 생겨날 것이므로 내부 표현 방식을 마음대로 바꿀 수 없게 된다.

하지만 package-private 클래스 혹은 private 중첩 클래스라면 데이터 필드를 노출한다 해도 하등의 문제가 없다.

• 클라이언트 코드가 이 클래스 내부 표현에 묶이기는 하나, 클라이언트도 어차피 이 클래스를 포함하는 패키지 안에서만 동작하는 코드일 뿐이다.
  • 데이터 필드명을 변경해도 패키지 외부에 영향없이 내부만 바꾸면 되기 때문에 괜찮다.
• private 중첩 클래스의 경우라면 수정 범위가 더 좁아져서 괜찮다.
• 클래스 선언 면에서나 이를 사용하는 코드 면에서 접근자 방식 보다 훨씬 깔끔하다.
  • 데이터 필드가 노출되어 getter, setter 없이 사용하여 코드가 깔끔해진다.

자바 라이브러리에서 public 클래스의 필드를 직접 노출하지 말라는 규칙을 어기는 사례

대표적인 예로 java.awt.package 패키지의 Point와 Dimension 클래스가 있다.

public으로 공개된 멤버를 가지고 있는 Dimension 클래스는 언제든 변경될 수 있으므로 보통 방어적 복사가 이용되고 이는 성능 문제를 일으킨다.

public Dimension getSize() {
    return new Dimension(width, height);
}

방어적 복사 : https://tecoble.techcourse.co.kr/post/2021-04-26-defensive-copy-vs-unmodifiable/

핵심정리

public 클래스는 절대 가변 필드를 직접 노출해서는 안된다. 불변 필드라면 노출해도 덜 위험하지만 완전히 안심할 수는 없다.

하지만 package-private 클래스나 private 중첩 클래스에서는 종종 (불변이든 가변이든) 노출하는 편이 나을때도 있다.