디자인 패턴 - Builder

static

객체지향 프로그래밍 언어에서 static이라는 개념은 일반적으로 클래스에 내제된이라는 의미이다. 인스턴스가 아닌 클래스에 내제되어있기 때문에 인스턴스가 없고 클래스가 메모리에 로드되었다면 사용 가능하다.
반면 static 키워드가 붙지 않은 인스턴스 멤버 변수(함수, 클래스)는 인스턴스에 종속되기 때문에 인스턴스가 존재해야 접근할 수 있다.

public class MyObject {
  public static staticMember = 10;
  public instanceMember;
}

위의 코드에서 staticMember 변수는 MyObject.staticMember 형태로 클래스를 통해 접근할 수 있고 instanceMember 변수는 아래와 같이 인스턴스를 생성한 뒤 해당 인스턴스를 통해 접근할 수 있다.

MyObject myInstance = new MyObject();
myInstance.instanceMember = 100;

멤버 변수

메모리에 클래스가 로드될 때(프로그램이 시작될 때) 한 번 초기화 된다.

메서드

static 메서드는 인스턴스 멤버 변수에 접근할 수 없다.

내부 클래스

static 내부 클래스는 외부 클래스의 인스턴스가 없어도 인스턴스를 생성할 수 있다.
Builder 패턴에 사용된다.

C++에서

C++의 초기 버전에서 static qualifier는 대상의 범위를 file에 국한하는데 사용되었다. 지금은 거의 사용되지 않는다. 대신 unnamed namespace를 사용한다.

왜 사용하는가

첫 번째 이유는 setter를 지양하기 위함이다. setter에는 다음과 같은 단점이 있다.

  • 함수의 의도(멤버 변수의 값을 바꾸려는)가 함수 이름에 드러나지 않는다.
  • 언제 어디서 호출될지 예측하기 힘들다. (엉뚱한 객체에서 setter를 호출할 수 있게 된다.)

두 번째 이유는 초기화할 멤버 변수가 많은 경우 constructor보다 가독성이 좋다.

동작 방식

Builder 패턴은 다음과 같은 과정을 거쳐 인스턴스를 생성한다.

3번 과정에서 Builder 객체를 인자로 받는 Role 클래스의 생성자가 사용된다.

예제 코드

public class Role {

    private final Long memberId;
    private List<Authority> authorities;

    // 빌더 클래스를 외부 클래스로 포장
    public Role(Builder builder) {
        this.memberId = builder.memberId;
        this.authorities = builder.authorities;
    }

    // Builder 클래스로의 진입점
    public static Builder builder() {
        return new Builder();
    }

    private static class Builder {
        private Long memberId;
        private List<Authority> authorities;

        public Builder() { }

        public Builder(Long memberId) {
            this.memberId = memberId;
        }

        public Builder memberId(Long memberId) {
            this.memberId = memberId;
            return this;
        }

        public Builder authorities(List<Authority> authorities) {
            this.authorities = authorities;
            return this;
        }

        // 빌더 클래스 원하는 클래스로 포장해서 반환
        public Role build() { return new Role(this); }

    }
}

이렇게 정의된 클래스는 다음과 같이 빌더를 사용하여 인스턴스를 생성할 수 있다.

Role role = Role.builder()
                .memberId(memberId)
                .authorities(authorities)
                .build();

생성자와 달리 매개변수의 순서를 신경 쓰지 않아도 되고 어떤 필드를 초기화하는지 한 눈에 알아볼 수 있다.

reference

Comments