[우아한 테크코스-프리코스 2주차] 일급 컬렉션 적용하기
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일급 컬렉션?
우아한 테크코스의 프리코스 2 주차 미션을 진행하면서 CarModel 객체를 관리하는 CarController 를 생성하였는데 이는 View 와 Model 을 중재하는 Controller의 역할보다 Car 객체들의 리스트를 갖는 일급 컬렉션에 더 가깝다는 판단을 했다. 그렇다면 일급 컬렉션이란 무엇일까?
일급 컬렉션(First-Class Collection)이라는 용어는 소트웍스 앤솔로지의 객체지향 생활체조 파트에서 처음 언급되었다. Java에서 일급 컬렉션은 다른 객체와 동등한 지위를 갖는 Collection 객체를 말하는데, Collection을 Wrapping 하면서 외에 다른 field가 없는 상태를 말한다. 포비님께서 TDD, 클린코드를 지향하기 위해서 일급 컬렉션 사용하는 것을 추천하셨다.
일급 컬렉션 규칙
규칙 8: 일급 콜렉션 사용 이 규칙의 적용은 간단하다. 콜렉션을 포함한 클래스는 반드시 다른 멤버 변수가 없어야 한다. 각 콜렉션은 그 자체로 포장돼 있으므로 이제 콜렉션과 관련된 동작은 근거지가 마련된셈이다. 필터가 이 새 클래스의 일부가 됨을 알 수 있다. 필터는 또한 스스로 함수 객체가 될 수 있다. 또한 새 클래스는 두 그룹을 같이 묶는다든가 그룹의 각 원소에 규칙을 적용하는 등의 동작을 처리할 수 있다. 이는 인스턴스 변수에 대한 규칙의 확실한 확장이지만 그 자체를 위해서도 중요하다. 콜렉션은 실로 매우 유용한 원시 타입이다. 많은 동작이 있지만 후임 프로그래머나 유지보수 담당자에 의미적 의도나 단초는 거의 없다.
일급 컬렉션 적용 비교
적용 전
package racingcar.controller;
import static racingcar.exception.ExceptionCheck.nameLengthValidation;
import camp.nextstep.edu.missionutils.Randoms;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import racingcar.exception.ExceptionCheck;
import racingcar.model.CarModel;
import racingcar.view.OutputView;
public class CarController {
private List<CarModel> carModelList = new ArrayList<>();
public CarController(List<String> carList) {
for (String s : carList) {
ExceptionCheck.nameLengthValidation(s);
this.carModelList.add(new CarModel(s));
}
}
public void carForward() {
for ( CarModel carModel : carModelList) {
if (forwardCheck()) {
carModel.increaseLocation();
}
OutputView.printRacing(carModel.carLocationState());
}
System.out.println("");
}
public boolean forwardCheck() {
return Randoms.pickNumberInRange(0, 9) >= 4;
}
public List<CarModel> winnerCheck(int maxLocation) {
List<CarModel> winnerCars = new ArrayList<>();
List<CarModel> Cars;
for (int i = 0 ;i <= maxLocation; i++) {
Cars = maxLocationCheck(i);
if (Cars.size() > 0) {
winnerCars = Cars;
}
}
return winnerCars;
}
public List<CarModel> maxLocationCheck(int maxLocation) {
List<CarModel> winnerCars = new ArrayList<>();
for ( CarModel carModel : carModelList) {
if (carModel.compareMaxLocation(maxLocation)) {
winnerCars.add(carModel);
}
}
return winnerCars;
}
}
적용 후
package racingcar.model;
import camp.nextstep.edu.missionutils.Randoms;
import java.util.List;
import racingcar.view.OutputView;
public class Cars {
public static final int MAX_NUMBER = 9;
public static final int MIN_NUMBER = 0;
private final List<Car> carList;
public Cars(List<Car> carList) {
this.carList = carList;
}
public void moveCars() {
for (Car car : carList) {
car.forward(Randoms.pickNumberInRange(MIN_NUMBER, MAX_NUMBER));
OutputView.printRacing(car.getName(), car.getLocation());
}
System.out.println("");
}
public List<Car> winner() {
int maxLocation = maxLocation();
return carList.stream()
.filter(car -> car.isMaxLocation(maxLocation))
.toList();
}
private int maxLocation() {
return carList.stream()
.mapToInt(Car::getLocation)
.max()
.getAsInt();
}
}
우선 변경 전의 코드는 Car 객체들을 CarsController 들을 통해 관리한다. 처음 구현할 때에는 일급 컬렉션의 필요성을 알지 못한 채로 Car 객체들을 관리하니 Controller 로 해야하나? 라고 생각했던 것 같다. 하지만 이는 View와 Model을 중재하는 역할을 하는 Controller의 원래 역할과도 맞지 않을 뿐더러 이러한 역할을 하는 Car의 일급 컬렉션의 존재를 간과한 것이였다. (이름만 Controller 였지 사실상 일급 컬렉션의 역할을 수행했던 것 같다.) 그럼 일급 컬렉션을 사용함으로서 어떤 이점을 얻을 수 있을까?
일급 컬렉션 이점
- 비즈니스에 종속적인 자료구조
- Collection의 불변성을 보장 (할 수도 있음)
- 상태와 행위를 한 곳에서 관리
- 이름이 있는 컬렉션
1. 비즈니스에 종속적인 자료구조
이는 구현하고자 하는 비즈니스에 맞게 특정 조건을 일급 컬렉션을 통해 구현하여 새로운 자료구조를 생성할 수 있다는 뜻이다.
Car car1 = new Car("pobi");
Car car2 = new Car("yeon");
Car car3 = new Car("jjang");
List<Car> carList = new List<Car>(car1, car2, car3);
carSizeValidation(carList);
carNameValidation(carList);
예를 들어 Car 객체는 5 개 밖에 생성할 수 없고, Car객체의 이름은 중복될 수 없다 는 조건이 추가되었다고 해보자. 그럼 List<Car> carList 가 사용되는 모든 곳에서 validation 을 검증했어야됐을 것이다.
public class Cars {
private List<Car> carList;
public Cars(List<Car> carList) {
carSizeValidation(carList);
carNameValidation(carList);
this.carList = carList;
}
...
}
하지만 이는 일급 컬렉션을 통해 carList 가 생성될 때마다 생성자로 검증하여 다음과 같이 해결할 수 있다.
2. Collection의 불변성을 보장 (할 수도 있음)
공부하면서 굉장히 헷갈렸던 것인데, 많은 블로그에서는 Collection이 불변성을 보장한다고 적혀있다. 하지만 Object Calisthenics의 내용 일부를 참고해보면, "일급컬렉션은 불변으로 만들어야 한다.”, “일급컬렉션의 이점은 불변이다.”는 내용을 언급하고 있지 않다.
불변으로 만들 수 있지만, 불변을 보장하지는 않는다. 왜 그런 것일까? 그럼 불변으로 만들기 위해 어떻게 해야할까?
위에 첨부했던 일급 컬렉션을 적용하여 수정한 Cars 를 보면, private final List<Car> carList; 로 리스트가 선언되어있다. 그런데 그 밑에 moveCars() 를 통해 일부 객체의 상태값을 바꿀 수 있다는 것을 알 수 있다.
이는 Java의 `final` 키워드가 정확히 불변을 만드는 것이 아니라 변수에 재할당만 금지하기 때문이다.
만약 불변을 보장하고 싶다면, 일급 컬렉션 객체가 wrapping 하고 있는 객체의 값을 변경할 수 있는 메소드가 없는 Collection을 만들면 불변을 보장할 수 있게 된다.
때문에 불변성을 보장하지도 않고 할 필요도 없지만, 불변으로 만들 수는 있는 것이다.
3. 상태와 행위를 한 곳에서 관리
이는 일급 컬렉션으로 객체를 한 곳에서 관리함으로서 각 객체마다 중복된 메서드의 생성하는 것을 해결할 수 있다.
예를 들어 BigCar 객체와 SmallCar 객체 내에서 전진하는 기능 각각 있다면, 이를 Car 일급 컬렉션을 통해 관리하여 중복된 메서드를 하나로 생성할 수 있는 것이다. 각각의 객체의 field 값과 method를 한 번에 관리하기 때문에 외부에서 각각 변경할 수 없이 한 곳에서 모든 객체를 관리하게 된다.
4. 이름이 있는 컬렉션
컬렉션에 이름을 붙일 수 있다는 것이 마지막 장점이다.
List<Car> bigCar = new ArrayList<>();
List<Car> smallCar = new ArrayList<>();
예를 들어 아까와 같이 bigCar 과 smallCar 객체 list를 관리하기 위한 코드를 작성했다. 하지만 변수명을 통해 두 list를 구분을 지으면, 검색하는 것에 한계가 있고 사람마다 식별자 짓는 방법은 다르기 때문에 협업 시 검색하기 어렵다는 점이 있다. 또한 변수명에 의미를 크게 부여하기 어려우므로 명확한 표현이 어려우므로 소통에 어려움이 발생할 수 있다.
BigCar bigCar = new BigCar();
SmallCar smallCar = new SmallCar();
다음과 같이 컬렉션으로 관리하게 되면 해당 컬렉션 기반으로 검색을 함으로서 해결할 수 있다. 또한 표현 역시 컬렉션에 맞춰서 사용함으로서 소통이 원활해질 수 있다는 이점이 있다.
[참고자료]
