아이템 [18] - 상속보다는 컴포지션을 사용하라

1. 구체클래스 상속의 위험성

다른 패키지의 구체 클래스를 상속하는 일은 위험하다 (인터페이스 상속말고, 구현 상속에서)

메서드 호출과 달리 상속은 캡슐화를 깨뜨린다.
- 상위 클래스에 따라 하위클래스의 동작에 문제가 생기기 때문 (상위클래스의 릴리즈가 이뤄진다면?)

'자기사용' : 자신의 다른 부분을 사용 > 내부 구현 방식이므로 오픈 api가 아니라 다름 릴리즈 변경, 삭제가능

하위 클래스가 깨지기 쉬운 이유

ㄱ. 상위 클래스의 메서드를 재정의 하여 하위클래스의 로직을 방어한다 (HashSet addAll() 예제)

• 상위클래스의 메서드 동작을 다시 구현하는게 어렵다.
• 시간도 더든다.
• 오류나 성능을 떨어뜨릴 수 있다.
• 하위클래스에서 접근 불가한 private 클래스를 써야하면 구현이 불가능하다.

ㄴ. 상위 클래스 릴리즈에서 새로운 메서드를 추가했을 때를 고려해야한다.

상위 클래스의 다음 릴리즈에서 나온 새로운 메서드를 이용해 하위 클래스에서 '허용되지 않은' 원소를 추가할 수 잇는 사태가 생 길 수 있다. (예시 : Hashtable, Vector를 컬렉션에 포함했을 때)

ㄷ. 하위클래스에 추가한 새 메서드가, 상위 클래스 다음 릴리즈에서 같은 시그니처를 가질 때

운이 없을경우겠지만, 시그니처가 같고 반환 타입이 다르면 컴파일조차 안된다
또한 상위 클래스의 메서드가 요구하는 규약을 만족하지 못할 가능성이 크다.

 

2. 컴포지션 설계

새로운 클래스를 만들고 private 필드로 기존 클래스의 인스턴스를 참조한다.

컴포지션(composition) : 기존 클래스가 새로운 클래스의 구성요소로 쓰인다.
전달(forwarding) : 새 클래스의 인스턴스 메서드들은 기조 클래스의 대응하는 메서드를 호출해 그 결과를 반환한다.
전달 메서드(forwarding method) : 새 클래스의 메서드

새로운 클래스는 기존 클래스의 내부 구현방식의 영향에서 벗어난다.

public class InstrumentedSet<E> extends ForwardingSet<E> {
    private int addCount = 0;

    public InstrumentedSet(Set<E> s) {
        super(s);
    }

    @Override
    public boolean add(E e) {
        addCount++;
        return super.add(e);
    }

    @Override public boolean addAll (Collection< ? extends E > c){
        addCount += c.size();
        return super.addAll(c);

    }

    public int getAddCount () {
        return addCount;
    }
}

전달 클래스 ForwardingSet
Set 내부구현에 영향받지 않고 사용하기 위한 class이다.
만약 위에 클래스에서 그대로 implements를 했다면, 모든 메서드를 구현하는데 있어서 @Override를 사용했을 것이므로.

public class ForwardingSet<E> implements Set<E> {

    private final Set<E> s;
    public ForwardingSet(Set<E> s) { this.s = s;}

    public void clear() { s.clear(); }
    public boolean contains(Object o) {return s.contains(o); }
    public boolean isEmpty() { return s.isEmpty(); }
    public int size() { return s.size(); }
    public Iterator<E> iterator() { return s. iterator(); }
    public boolean add(E e) { return s.add(e); }
    public boolean remove(Object o) {return s.remove(o); }
    public boolean containsAll(Collection<?> c) { return s.containsAll(c); }
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return s.addAll(c); }
    public boolean removeAll(Collection<?> c) { return s.removeAll(c); }
    public boolean retainAll(Collection<?> c) { return s.retainAll(c); }
    public Object[] toArray() { return s.toArray(); }
    public <T> T[] toArray(T[] a) { return s.toArray(a); }
    @Override public boolean equals(Object o) { return s.equals(o); }
    @Override public int hashCode() {return s.hashCode(); }
    @Override public String toString() { return s.toString(); }

}

래퍼클래스(wrapper class) : 다른 인스턴스를 감싸고 있다.
위임(delegation) : composition과 forwarding의 조합 (래퍼 객체가 내부 객체에 자기 자신의 참조를 넘기는 경우)

래퍼클래스 주의점 : 콜백 프레임워크와는 어울리지 않는다.
참고 자료 : http://bit.ly/2LepViV

 

3. 상속의 원칙

하위 클래스가 상위 클래스의 '진짜' 하위 타입인 상황에서만 사용한다.
클래스 B가 클래스 A와 is-a 관계일때만 클래스 A를 상속한다. "B가 정말 A인가"
  예 ) Java에서 위반한 클래스 : Stack은 Vector를 확장해서는 안됐다. Properties도 Hashtable을 확장해서는 안됐다.

컴포지션을 써야할 상황에서 상속을 사용하는 건 내부구현을 불필요하게 노출시킨다.
상속은 결함까지 전달하지만 합성은 결함 전달을 방어할 수 있다.