[이펙티브자바 - 아이템20] 추상 클래스보다는 인터페이스를 우선하라

4장. 클래스와 인터페이스 - GOAL

추상화의 기본 단위인 클래스와 인터페이스는 자바의 심장이다.
클래스와 인터페이스를 쓰기 편하고, 견고하며, 유연하게 만들어보자

아이템20. 추상 클래스보다는 인터페이스를 우선하라

자바는 단일 상속만 지원하니, 추상 클래스 방식은 새로운 타입을 정의하는데 커다란 제약을 안게 된다.
반면 인터페이스가 선언한 메서드를 모두 정의하고, 일반 규약을 잘 지킨 클래스라면 다른 어떤 클래스를 상속했든 같은 타입으로 취급된다.

인터페이스의 장점

1. 기존 클래스에도 손쉽게 새로운 인터페이스를 구현해 넣을 수 있다.

인터페이스가 요구하는 메서드를 추가하고, 클래스 선언에 implements 구문만 추가하면 끝이다.
반면, 기존 클래스 위에 새로운 추상 클래스를 끼워넣기는 어려운게 일반적이다. 두 클래스가 같은 추상 클래스를 확장하길 원한다면, 그 추상 클래스는 계층 구조상 두 클래싀 공통 조상이어야 한다.
새로 추가된 추상 클래스의 모든 자손이 이를 상속하게 되는 것인데, 적절치 않은 상황에서도 강제가 될 수 있다.

2. 인터페이스는 믹스인(mixin) 정의에 안성맞춤이다.

믹스인이란 클래스가 구현할 수 있는 타입으로, 믹스인을 구현한 클래스에 원래의 '주된 타입'외에도 특정 선택적 행위를 제공한다고 선언하는 효과를 준다.
예를들어, Comparable은 자신을 구현한 클래스의 인스턴스들끼리는 순서를 정할 수 있다고 선언하는 믹스인 인터페이스이다.
이처럼, 대상 타입의 주된 기능에 선택적 기능을 '혼합(mixed in)'한다고 해서 믹스인이라 부른다.

추상클래스는 기존 클래스에 덧씌울 수 없기 때문에 믹스인을 정의할 수 없다.
클래스는 두 부모를 섬길 수 없고, 클래스 계층구조에는 믹스인을 삽입하기에 합리적인 위치가 없기 때문이다.

3. 인터페이스로는 계층구조가 없는 타입 프레임워크를 만들 수 있다.

타입을 계층적으로 정의하면 수많은 개념을 구조적으로 잘 표현할 수 있지만, 현실에는 계층을 엄격히 구분하기 어려운 개념도 있다.
예를 들어 가수(Singer)와 작곡가(SongWriter) 인터페이스가 있다고 해보자.

import java.applet.AudioClip;

public interface Singer {
    AudioClip sing(Sing s);
}

public interface SongWriter {
    Song compose(int chartPosition);
}

public interface SingerSongWriter extends Singer, SongWriter {
    AudioClip strum();
    void actSensitive();
}

우리 주변엔 작곡도 하는 가수가 있다.
인터페이스로 정의하면, 가수 클래스가 모두를 구현해도 문제가 되지 않고, 심지어 모두를 확장하고 새로운 메서드까지 추가한 제 3의 인터페이스를 정의할 수도 있다.

4. 인터페이스는 기능을 향상시키는 안전하고 강력한 수단이 된다.

타입을 추상클래스로 정의해두면, 그 타입에 기능을 추가하는 방법은 상속뿐이다. 상속해서 만든 클래스는 래퍼 클래스보다 활용도가 떨어지고 깨지기는 더 쉽다. 인터페이스의 메서드 중 구현 방법이 명백한 것이 있다면, 그 구현을 디폴트 메서드로 제공해 프로그래머의 일감을 덜어줄 수 있다.

• 디폴트 메서드의 제약
  • 인터페이스는 인스턴스 필드를 가질 수 없다.
  • public이 아닌 정적 멤버도 가질 수 없다. (private 정적 메서드는 예외)
  • 만들지 않은 인터페이스에는 디폴드 메서드를 추가할 수 없다.

5. 인터페이스와 추상 골격 구현(skeletal implementation) 클래스

인터페이스와 추상 골격 구현(skeletal implementation) 클래스를 함께 제공하면 인터페이스와 추상 클래스의 장점을 모두 취할 수 있다.
인터페이스로는 타입을 정의하고, 필요하면 디폴트 메서드 몇개도 함께 제공해야한다.
그리고 골격 구현 클래스는 나머지 메서드들까지 구현한다.
이렇게 해두면 단순히 골격 구현을 확장하는 것만으로 이 인터페이스를 구현하는 데 필요한 일이 대부분 완료된다. 바로 템플릿 메서드 패턴이다.
이름은 이렇게 짓는다 - AbstractInterface

골격 구현 클래스

골격 구현 클래스는 추상 클래스처럼 구현을 도와주는 동시에, 추상 클래스로 타입을 정의할 때 따라오는 심각한 제약에서는 자유롭다는 점에 있다. 골격 구현은 기본적으로 상속해서 사용하는 걸 가정하므로, 아이템 19에서 이야기한 설계 및 문서화 지침을 모두 따라야 한다. 책에 있는 예제가 어려우므로, 쉬운예제로 이해해보자

/** 추상 골격 구현 클래스 사용 하지 않는 코드 */
public interface Character {
    void walk();

    void jump();

    void attack();
}

public class Hero implements Character {
    @Override
    public void walk() {
        System.out.println("only walking");
    }

    @Override
    public void jump() {
        System.out.println("only jumping");
    }

    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("검으로 때린다");
    }
}

public class Wizard implements Character {
    @Override
    public void walk() {
        System.out.println("only walking");
    }

    @Override
    public void jump() {
        System.out.println("only jumping");
    }

    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("마법을 쓰다");
    }
}
public static void main(String[] args) { 
    Hero hero = new Hero();
    Wizard wizard = new Wizard();
    hero.process();
    wizard.process();
}

/** 추상 골격 구현 클래스 사용하는 코드 */
public abstract class AbstractCharacter implements Character {
    @Override
    public void walk() {
        System.out.println("only walking");
    }

    @Override
    public void jump() {
        System.out.println("only jumping");
    }

    @Override
    public void process() {
        walk();
        jump();
        attack();
    }
}

public class Hero extends AbstractCharacter implements Character {
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("검으로 때린다");
    }
}

public class Wizard extends AbstractCharacter implements Character {
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("마법을 쓰다");
    }
}

결론

다중 구현용 타입으로는 인터페이스가 가장 적합하다. 복잡한 인터페이스라면 구현하는 수고를 덜어주는 골격 구현을 함께 제공하는 방법을 꼭 고려해보자. 골격 구현은 '가능한 한' 인터페이스의 디폴트 메서드로 제공하여 그 인터페이스를 구현한 모든 곳에서 활용하도록 하는 것이 좋다. '가능한 한'인 이유는, 인터페이스에 걸려 있는 구현상의 제약 때문에 골격 구현을 추상 클래스로 제공하는 경우가 더 흔하기 때문이다.