인터페이스 사용 시 주의사항에는 무엇이 있을까?

[zuminzi]

문제

이번 13장에서는 인터페이스의 디폴트 메서드가 어떤 문제를 해결할 수 있는지와 함께 디폴트 메서드 사용 시 주의점을 함께 살펴보았다.
그렇다면 인터페이스 사용 시 주의사항에는 무엇이 있는지 종합적으로 살펴보자.

관련 목차

• [13장] 디폴트 메서드

참고자료

[zuminzi]

답변

1. 인터페이스 간의 상속 - extends 키워드

• 인터페이스를 인터페이스로 구현(implement) 할 수 없다. 상속(extends) 받아야 한다.
• 즉, 인터페이스 자체를 확장시키고 싶다면 implements가 아닌 extends 키워드를 통해 인터페이스를 상속해야 한다.

2. 다중 상속 - 다이아몬드 문제

• Java8 이전에는 클래스와 달리 인터페이스는 구현부가 없었기 때문에 다중 상속에도 충돌 가능성이 없었다.
• 그러나 디폴트 메서드가 도입된 이후 다이아몬드 문제가 발생할 수 있으니 명시적으로 오버라이딩하여 사용하거나, 원하는 디폴트 메서드를 호출하도록 해야 한다.

3. 인터페이스 상수 필드 상속 관계

• 인터페이스의 필드들은 모두 public static final이다.
• 클래스의 상속일 경우 상위 클래스 필드 멤버가 하위 클래스 필드 멤버에 덮어 씌워지지만, 인터페이스의 필드는 상수로 취급되기 때문에 구현체에서 값을 변경할 수 없다.
• 따라서 인터페이스의 필드는 구현체를 따라가지 않는다.

4. 인터페이스 일부 구현 (추상 클래스)

• 만일 클래스가 구현하는 인터페이스의 메서드 중 일부만 구현한다면  abstract를 붙여서 추상 클래스로 선언해야 한다.

5. 제어자 생략

• public static final 과 public abstract 제어자는 생략이 가능하다.

  // 생략 전
  interface MyInterface {
      public static final 타입 상수명 = 값;
      public abstract 타입 메서드명(매개변수목록);
  }
  
  // 생략 후
  interface MyInterface {
      타입 상수명 = 값;
      타입 메서드명(매개변수목록);
  }

6. 디폴트 메서드로 제공 불가능한 메서드

• 인터페이스는 Object 클래스를 상속받지 않는다.

• 따라서, Object 클래스가 제공하는 메서드 toString(), equals(), hashcode() 와 같은 메서드들은 디폴트 메소드로 제공할 수 없다.

  public interface Foo  {
  
      void printValue();
  		
      // 컴파일 오류
      default String toString() {
  
      };
  
  }

• Object 클래스가 제공하는 메서드를 재정의해야 하는 경우, 구현 클래스에서 재정의해야 한다.

7. 인터페이스의 인스턴스화 불가능

• 인터페이스는 추상적인 개념을 나타내는 것이기 때문에 new MyInterface()와 같은 방식으로 직접적으로 인스턴스화할 수 없다.
• 인터페이스를 구현하는 클래스를 통해 해당 인터페이스의 객체를 생성해야 한다.

8. 인터페이스 형태의 배열

• 인터페이스는 스스로 인스턴스화는 불가능하지만, 인터페이스의 다형성(구현 클래스들의 객체)를 통해 인터페이스 형태의 배열을 선언하고 관리할 수 있다.
• 단, 들어가는 객체는 실제 인스턴스여야 하므로, 해당 인터페이스를 구현한 클래스만 들어갈 수 있다.
• 세간에는 인터페이스를 자료형으로 쓰는 습관을 들이면 훨씬 유용하다고 한다.
• 예제 코드

9. [권장 사항] 공개된 요소의 API에는 항상 문서화 주석 작성하기 - @implSpec

• @implSpec 주석은 해당 메서드와 하위 클래스 사이의 계약을 설명하여, 하위 클래스들이 그 메서드를 상속하거나 super 키워드를 이용해 호출할 때 그 메서드가 어떻게 동작 하는지를 명확히 인지하고 사용하도록 해줘야 한다.

• 따라서, 오픈 API로 인터페이스를 제공할 때, 인터페이스의 디폴트 메서드에 @implSpec 주석을 통해 문서화해줘야 한다.

  /**
   * Returns a sequential {@code Stream} with this collection as its source.
   *
   * <p>This method should be overridden when the {@link #spliterator()}
   * method cannot return a spliterator that is {@code IMMUTABLE},
   * {@code CONCURRENT}, or <em>late-binding</em>. (See {@link #spliterator()}
   * for details.)
   *
   * @implSpec
   * The default implementation creates a sequential {@code Stream} from the
   * collection's {@code Spliterator}.
   *
   * @return a sequential {@code Stream} over the elements in this collection
   * @since 1.8
   */
  default Stream<E> stream() {
      return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
  }

10. 객체를 클래스가 아닌 인터페이스로 참조할 때의 주의점

• 책 Effective Java에서는 ‘객체는 클래스가 아닌 인터페이스로 참조하라’라고 한다.
• 객체를 클래스가 아닌 인터페이스로 참조하면, 구현 타입이 변경되도 유연하게 대처할 수 있기 때문이다.
• 즉, 인터페이스를 참조하여 만든 객체는 구현타입이 변하더라도 인터페이스에 있는 메서드를 그대로 사용할 수 있다.
• 만일 적한한 인터페이스가 없다면 클래스의 계층구조 중 필요한 기능을 만족하는 가장 덜 구체적인(상위의) 클래스를 타입으로 사용하는 것이 권장된다.

public class LinkedHashSet<E>
    extends HashSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {

//좋은 예 
Set<String> set = new LinkedHashSet<>();

//나쁜 예
LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();

• 하지만 주의점이 있다. 업캐스팅을 사용하게되면 상위 인터페이스(Set)의 구현체(HashSet, LinkedHashSet)를 사용할 수 있지만 LinkedHashSet이 가지고 있는 추가적인 메서드나 기능은 Set 인터페이스의 범위를 벗어나므로, Set으로 업캐스팅한 경우에는 이러한 추가적인 기능에 접근할 수 없다.

References

• [Java] - 인터페이스 Default Methods, Static Methods
• 인터페이스(Interface) 문법 & 활용 - 완벽 가이드
• 자바 스태틱(클래스변수(메소드))와 상속 클래스의 주의점 - 가자미
• 인터페이스의 타입 변환과 다형성
• 아이템56 공개된 API 요소에는 항상 문서화 주석을 작성하라
• [자바]인터페이스 주의사항
• [이펙티브 자바] 객체는 인터페이스를 사용해 참조하라
• How to Learn Java Collections – A Complete Guide