[JAVA 디자인 패턴] static class와 Builder Pattern(빌더 패턴)

[JAVA 디자인 패턴] static class와 Builder Pattern(빌더 패턴)

1. static class란?

Static class는 inner class(내부 클래스)의 한 종류이다.

inner class 중에서 outer class(외부 클래스)의 멤버변수 선언 위치에 static 키워드를 붙여 선언한 클래스이다.

주로 outer class의 static 메소드에서 사용된다.

 

2. static class의 선언 방법

// Outer class
public class Outer {
    
    // Static inner class
    public static class Inner {
        
    }
}

 

3. static class의 멤버와 접근

// Outer class
public class Outer {

    // Instance inner class
    public class InstanceInner {
        private int var1;
        private static int var2;    // 불가 - 컴파일 에러
    }
    
    // Static inner class
    public static class StaticInner {
        private int var1;
        private static int var2;    // 가능
    }
}

Inner 클래스 중 static class만 static 멤버(static 변수, static 메소드)를 가질 수 있다.

 

// Outer class
public class Outer {

    private int outerInstanceVar;
    private static int outerStaticVar;

    // Static inner class
    public static class StaticInner {
        private int instanceVar = outerInstanceVar; // 불가 - 컴파일 에러
        private static int staticVar = outerStaticVar; // 가능 - Outer class의 private static 멤버 접근
    }

    // Static inner class
    public static class AnotherStaticInner {
        private static int staticVar = StaticInner.staticVar;    // 가능 - 다른 static class의 private static 멤버 접근
    }
}

또한 outer class와 다른 inner class의 instance 멤버에는 접근할 수 없으며 static 멤버는 접근 제어자가 private이여도 접근할 수 있다.

 

4. static class 생성

// Outer class
public class Outer {

    // Static inner class
    public static class StaticInner { }

    public static void main(String[] args) {

        // Static inner class 생성
        Outer.StaticInner inner = new Outer.StaticInner();
    }
}

 

Static inner class를 생성할때는 일반적인 static 멤버에 접근할때와 같이 클래스명.멤버명으로 접근해서 생성한다.

Instance inner class와 달리 outer class의 인스턴스를 생성하지 않아도 된다.

 

5. Builder Pattern(빌더 패턴)

Static class가 효과적으로 쓰이는 곳 중 하나는 빌더 패턴(Builder Pattern)이라는 디자인 패턴이다.

 

// 책 도메인 객체
public class Book {
    
    // Book의 필드
    private String title;
    private String author;
    private String publishing;
    private int price;
    
    public static class Builder {
        // Book과 동일한 필드를 갖는 Builder
        private String title;
        private String author;
        private String publishing;
        private int price;
        
        // 필드 별 Setter
        public Builder title(String title) {
            this.title = title;
            return this;
        }

        public Builder author(String author) {
            this.author = author;
            return this;
        }

        public Builder publishing(String publishing) {
            this.publishing = publishing;
            return this;
        }

        public Builder price(int price) {
            this.price = price;
            return this;
        }
        
        // Book을 반환하는 메소드
        public Book build() {
            return new Book(this);
        }
    }
    
    // Book 생성자
    public Book(Builder builder) {
        this.title = builder.title;
        this.author = builder.author;
        this.publishing = builder.publishing;
        this.price = builder.price;
    }
}

위와 같은 형태의 static inner class와 생성자를 갖는 클래스는 다음과 같이 객체를 생성할 수 있다.

 

// Builder pattern 사용1
Book.Builder builder = new Book.Builder();
builder.title("채식주의자");
builder.author("한강");
builder.publishing("창비");
builder.price(12000);
Book book1 = builder.build();

// Builder pattern 사용2
Book book2 = new Book
        .Builder()
        .title("소년이 온다")
        .author("한강")
        .publishing("창비")
        .price(9900)
        .build();

 

📝 Builder pattern의 장점

- 각 인자의 의미를 알기 쉽다.
- setter 메소드가 없으므로 변경 불가능(immutable) 객체를 만들 수 있다.
- 한 번에 객체를 생성하므로 객체 일관성(consistency)이 깨지지 않는다.
- build() 메소드에서 잘못된 값이 입력되었는지 검증할 수 있다.