생성자와 정적 팩터리 메서드 방식 모두 선택적 매개변수가 많을 때 적절히 대응하기 어렵다는 제약이 있다. 이런 제약을 해결해주는 세 가지 방법에 대해 알아보자.
1. 점층적 생성자 패턴
개발자들은 매개변수가 많아지는 경우에 주로 점층적 생성자 패턴을 사용해왔다. 점층적 생성자 패턴이란 필수 매개변수만 받는 생성자, 필수 매개변수와 선택 매개변수 1개를 받는 생성자, 선택 매개변수를 2개까지 받는 생성자, … 형태로 생성자를 만드는 방식이다.
하지만, 이 방법도 매개변수의 개수가 많아지면 코드를 작성하거나 읽기 어려워진다. 타입이 같은 매개변수가 연달아 있으면 찾기 어려운 버그로 이어질 수 있다.
2. 자바빈즈 패턴
선택 매개변수가 많을 때 활용할 수 있는 두 번째 대안은 자바빈즈 패턴이다. 매개변수가 없는 생성자로 객체를 만든 후, setter 메서드들을 호출해 원하는 매개변수의 값을 설정하는 방식이다. 자바빈즈 패턴에서는 점층적 생성자 패턴이 가지던 단점들이 해소되어 더 읽기 쉬운 코드가 되긴 했지만, 자신만의 심각한 단점을 지니고 있다.
바로 객체 하나를 만들려면 메서드를 여러 개 호출해야 하고, 객체가 완전히 생성되기 전까지는 일관성이 무너진 상태에 놓이게 된다는 것이다. 점층적 생성자 패턴에서는 매개변수들의 유효성을 생성자에서만 확인하면 됐었는데, 자바빈즈 패턴에서는 그러한 일관성이 깨져 클래스를 불변으로 만들 수 없으며 스레드 안정성을 얻으려면 프로그래머가 추가 작업을 해줘야만 한다.
3. 빌더 패턴
빌더 패턴은 점층적 생성자 패턴의 안정성과 자바빈즈 패턴의 가독성을 겸비한 세 번째 대안이다. 클라이언트는 필요한 객체를 직접 만드는 대신, 필수 매개변수만으로 생성자(혹은 정적 팩터리)를 호출해 빌더 객체를 얻는다. 그런 다음 빌더 객체가 제공하는 일종의 세터 메서드들로 원하는 선택 매개변수들을 설정한다. 마지막으로 매개변수가 없는 build 메서드를 호출해 (보통은 불변인) 객체를 얻는다. 빌더는 생성할 클래스 안에 정적 멤버 클래스로 만들어두는 것이 일반적이다.
public class Test {
private final int size;
private final int weight;
public static class Builder {
private final int size; // 필수 매개변수
private int weight = 0; // 선택 매개변수 - 기본값으로 초기화
public Builder(int size) {
this.size = size;
}
pulic Builder weight(int weight) {
this.weight = weight;
return this;
}
public Test build() {
return new Test(this);
}
}
}
Test 클래스는 불변이며, 모든 매개변수의 기본값들을 한 곳에 모아뒀다. 빌더의 setter 메서드들은 빌더 자신을 반환하기 때문에 연쇄적으로 호출할 수 있다. 빌더패턴을 사용하는 코드는 쓰기 쉽고, 읽기 쉽다.
// 위의 빌더패턴을 사용하는 부분의 코드
Test test = new Test.Builder(10).weight(20);
빌더 패턴은 계층적으로 설계된 클래스와 함께 쓰기에 좋다. 각 계층의 클래스에 관련 빌더를 멤버로 정의한다. (추상 클래스는 추상 빌더를, 구체 클래스는 구체 빌더를 갖게 한다.) 이 기능을 이용하면 클라이언트는 형변환에 신경쓰지 않고도 빌더를 사용할 수 있다.
물론 빌더 패턴에 장점만 있는 것은 아니다. 객체를 만들기 전에 빌더부터 만들어야 하고 이 비용이 크진 않지만 성능이 중요한 상황에서는 고려해볼만 하다. 또한, 코드가 장황해지기 때문에 매개변수가 적은 경우에는 적합하지 않다.
생성자의 매개변수가 많다면 빌더 패턴을 선택하는 것이 더 낫다. 매개변수 중 다수가 필수가 아니거나 같은 타입이면 특히 더 그렇다.