[Effective Java] 모든 객체의 공통 메서드 下

13. clone 재정의는 주의해서 진행

• Cloneable : 복제해도 되는 클래스임을 명시하는 용도의 인터페이스
  • Object의 protected 메서드인 clone의 동작 방식을 결정 
  • Cloneable은 상위 클래스에 정의된 protected 메서드의 동작 방식을 변경
  • 상속 관계의 두 클래스 중 하위 클래스에서 super.clone을 호출한다면 잘못된 클래스의 객체가 만들어질 수 있음
    👉 클래스 B가 클래스 A를 상속할 때, 하위 클래스인 B의 clone은 B 타입 객체를 반환해야 함. 하지만 A의 clone이 new A(...)로 생성한 객체를 반환한다면, B의 clone도 A 타입 객체를 반환.

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✳️ 가변 객체를 참조하는 Stack 클래스 복제하기 

public class Stack {
    private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    public Stack() {
        elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }
    ...
}

• clone 메서드가 단순히 super.clone의 결과를 그대로 반환한다면 elements 필드는 원본 Stack 인스턴스와 똑같은 배열을 참조하게됨. 그러므로 원본이나 복제본 중 하나를 수정하면 다른 하나도 수정되어 불변식을 해침.
• clone 메서드가 제대로 동작하려면 스택 내부 정보를 복사해야함 👉 elements 배열의 clone을 재귀적으로 호출

@Override
public Stack clone(){
	try{
    	Stack result = (Stack) super.clone();
        result.elements = elements.clone();
        return result;
    } catch(CloneNotSupportedException e){
    	throw new AssertionError();
    }
}

 

 

⚠️ 아래 코드와 같이 재귀적 호출이 충분하지 않을 때도 있음 

public class HashTable implements Cloneable {
  private Entry[] buckets = ...;

  private static class Entry {
    final Object key;
    Object value;
    Entry next;

    Entry(Obejct key, Object value, Entry next) {
      this.key = key;
      this.value = value;
      this.next = next;
    }
  }
  ...//생략
}

 @Override 
    public HashTable clone() {
    try {
      HashTable result = (HashTable) super.clone();
      result.buckets = buckets.clone();
      return result;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      throw new AssertionError();
    }
  }

• 복제본은 자신만의 버킷 배열을 갖지만, 이 배열은 원본과 같은 연결리스트를 참조함
• 각 버킷을 구성하는 연결리스트를 복사함으로써 문제 해결 

public class HashTable implements Cloneable {
  private Entry[] buckets = ...;

  private static class Entry {
    final Object key;
    Object value;
    Entry next;

    Entry(Obejct key, Object value, Entry next) {
      this.key = key;
      this.value = value;
      this.next = next;
    }

    //이 엔트리가 가리키는 연결 리스트를 재귀적으로 복사
    Entry deepCopy() {
      return new Entry(key, value, next == null ? null : next.deepCopy());
    }
  }

  @Override 
  public HashTable clone() {
    try {
      HashTable result = (HashTable) super.clone();
      result.buckets = new Entry[buckets.length]; // 1. 적절한 크기의 새로운 버킷 배열 할당
      for (int i = 0; i < buckets.length; i++) { // 2. 원래의 버킷 배열을 순회하며 
        if (buckets[i] != null) { // 비지 않은 각 버킷에 대해 깊은 복사
          result.buckets[i] = buckets[i].deepCopy();
        }
      }
      return result;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      throw new AssertionError();
    }
  }
  ...
}

👆 하지만 위와 같은 코드에서도 문제가 있음 ! 재귀 호출 때문에 리스트의 원소 수만큼 스택 프레임을 소비하므로 리스트가 길면 StackOverFlow 발생함. 

그러므로 아래와 같이 재귀호출 대신 반복자를 써서 순회하는 방향으로 수정해야 함.

// 엔트리 자신이 가리키는 연결 리스트를 반복적으로 복사
Entry deepCopy() {
  Entry result = new Entry(key, value, next);
  for (Entry p = result; p.next != null; p = p.next) {
    p.next = new Entry(p.next.key, p.next.value, p.next.next);
  }
  return result;
}

 

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Cloneable을 이미 구현한 클래스를 확장한다면 clone을 잘 작동하도록 구현해야함...
하지만 그렇지 않은 상황에서는 복사 생성자와 복사 팩토리로 더 나은 객체 복사 방식을 사용하면 좋다 ! 

✳️ 복사 생성자 (변환 생성자)

 

👉 자신과 같은 클래스의 인스턴스를 인수로 받는 생성자 

public Yum(Yum yum) { ... };

 

 

✳️ 복사 팩토리 (변환 팩토리)

 

👉 복사 생성자를 모방한 정적 팩토리

public static Yum newInstance(Yum yum) { ... };

 

복제 기능은 생성자와 팩토리를 이용하는 것이 최고다.. 
단, 배열만은 clone 메서드 방식이 가장 깔끔하다! 

 

 

 

 

14. Comparable 구현할지 고려 

• Comparable 인터페이스의 메서드 = compareTo
  • compareTo는 단순 동치성 비교, 순서 비교
  • 필드의 값 비교할 때 < 와 > 연산자 사용 X 
  • 박싱된 기본 타입 클래스가 제공하는 정적 compare 메서드나 Comparator 인터페이스가 제공하는 비교자 생성 메서드 사용

• Comparable를 구현했음 = 그 클래스의 인스턴스들에는 자연적인 순서 있음

public interface Comparable<T> {
	int compareTo(T t);
}

 

 

✳️ compareTo 메서드의 일반 규약

• 객체가 주어진 객체보다 작으면 음의 정수를, 같으면 0, 크면 양의 정수 반환
• 비교할 수 없는 타입의 객체가 주어지면 ClassCastException 던짐

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✴️ 기본 타입 필드가 여럿일 때의 비교자

public int compareTo(PhoneNumber pn) {
	int result = Short.compare(areaCode, pn.areaCode); // 가장 중요한 필드
    if (result == 0) {
    	result = Short.compare(prefix, pn.prefix); // 두 번째로 중요한 필드
        if (result == 0) {
        	result = Short.compare(lineNum, pn.lineNum); // 세 번째로 중요한 필드
    }
    return result;
}

👉 가장 핵심적인 필드부터 비교해나가기 (비교결과가 0이 아니라면, 즉 순서가 결정되면 여기서 끝나므로 바로 반환 가능)

 

 

✴️ 비교자 생성 메서드를 활용한 비교자 

private static final Comparator<PhoneNumber> COMPARATOR = 
	comparingInt((PhoneNumber pn) -> pn.areaCode)
    	.thenComparingInt(pn -> pn.prefix)
        .thenComparingInt(pn -> pn.lineNum);

public int compareTo(PhoneNumber pn) {
	return COMPARATOR.compare(this, pn);
}

 

✴️ 정적 compare 메서드를 활용한 비교자

static Comparator<Object> hashCodeOrder = new Comparator<>() {
	public int compare(Object o1, Object o2) {
    	return Integer.compare(o1.hashCode(), o2.hashCode());
    }
}

 

✴️ 비교자 생성 메서드를 활용한 비교자

static Comparator<Object> hasCodeOrder = 
	Comparator.comparingInt(o -> hashCode());