3장 모든 객체의 공통 메서드
p.68 “Object에서 final이 아닌 메서드(equals, hashCode, toString, clone, finalize)는 모두 재정의(overriding)를 염두에 두고 설계된 것이라 재 정의 시 지켜야 하는 일반 규약이 명확히 정의되어 있다.”
p.68 “메서드를 잘못 구현하면 대상 클래스가 이 규약을 준수한다고 가정 하는 클래스(HashMap과 HashSet 등)를 오동작하게 만들 수 있다.”
아이템 10 equals는 일반 규약을 지켜 재정의하라
p.69 “다음에서 열거한 상황 중 하나에 해당한다면 재정의하지 않 는 것이 최선”
p.69 “각 인스턴스가 본질적으로 고유하다. 값을 표현하는 게 아니라 동작하는 개체를 표현하는 클래스가 여기 해당한다.”
p.69 “인스턴스의 ‘논리적 동치성(logical equality)‘을 검사할 일이 없다.”
p.69 “상위 클래스에서 재정의한 equals가 하위 클래스에도 딱 들어맞는다.”
p.69 “클래스가 private이거나 package-private이고 equals 메서드를 호출할 일이 없다. 여러분이 위험을 철저히 회피하는 스타일이라 equals가 실수로라도 호출되는 막고 싶다 다음처럼 구현해두자.”
p.70 “equals를 재정의해야 할 때는 언제일까?”
p.70 “객체 식별성(object identity; 두 객체가 물리적으로 같은가)이 아니라 논리적 동치성을 확인해야 하는데, 상 위 클래스의 equals가 논리적 동치성을 비교하도록 재정의되지 않았을 때”
p.70 “주로 값 클래스들이 여기 해당한다.”
p.70 “equals가 논리적 동 치성을 확인하도록 재정의해두면, 그 인스턴스는 값을 비교하길 원하는 프로 그래머의 기대에 부응함은 물론 Map의 키와 Set의 원소로 사용할 수 있게 된다.”
p.70 “값이 같은 인스턴스가 둘 이상 만들어지지 않음을 보장 하는 인스턴스 통제 클래스(아이템 1)라면 equals를 재정의하지 않아도 된다. Enum(아이템 34)도 여기에 해당한다.”
p.70 “equals 메서드를 재정의할 때는 반드시 일반 규약을 따라야 한다. 다음은 Object 명세에 적힌 규약”
기본적으로는 동치관계를 구현한다는 원칙을 따른다고 볼 수 있다.
p.70 “반사성(reflexivity): null이 아닌 모든 참조 값 x에 대해, x.equals(x)는 true다.”
p.70 “대칭성(symmetry): null이 아닌 모든 참조 값 x, y에 대해, x.equals(y) true y.equals(x)도 true다.”
p.70 “추이성(transitivity): null이 아닌 모든 참조 값 x, y, z에 대해, x.equals(y)가 true이 고 y.equals(z)도 true면 x.equals(2) true다.”
p.70 “일관성(consistency): null이 아닌 모든 참조 값 x, y에 대해, x.equals(y)를 반복해서 호출하면 항상 true를 반환하거나 항상 false를 반환한다.”
p.70 “null-아님: null이 아닌 모든 참조 값 x에 대해, x.equals(null)은 false다.”
p.71 “Object 명세에서 말하는 동치관계란 무엇일까?”
p.71 “쉽게 말해, 집합을 서로 같은 원소들로 이뤄진 부분집합으로 나누는 연산이다.”
p.71 “반사성은 단순히 말하면 객체는 자기 자신과 같아야 한다는 뜻이다…이 요건을 어긴 클래스의 인스턴스를 컬렉션에 넣은 다음 contains 메서드를 호출 하면 방금 넣은 인스턴스가 없다고 답할 것이다.”
p.71 “대칭성은 두 객체는 서로에 대한 동치 여부에 똑같이 답해야 한다는 뜻”
p.71 “대소문자를 구별하지 않는 문자열을 구현한 다음 클래스를 예로 살펴보자. 이 클래스에서 toString 메서드는 원본 문자열의 대소문자를 그대로 돌려주지만 equals에서 는 대소문자를 무시한다.”
p.72 “CaseInsensitivestring과 일반 String 객체가 하나씩 있다고 해 보자.”
p.72 “문제는 CaseInsensitive String equals String String equals Case InsensitiveString의 존재를 모른다는 데 있다. 따라서 s.equals(cis)는 false 를 반환하여, 대칭성을 명백히 위반한다.”
p.72 “이 다음에 list.contains(s)를 호출하면 어떤 결과가 나올까? 현재의 OpenJDK 에서는 false를 반환하기는 한다. 하지만 이는 순전히 구현하기 나름이라 OpenJDK 버전이 바뀌거나 다른 JDK에서는 true를 반환하거나 런타임 예외를 던질 수도 있다.”
p.72 “이 문제를 해결하려면 CaseInsensitivestring의 equals String과도 연동 하겠다는 허황한 꿈을 버려야 한다.”
p.73 “추이성은 첫 번째 객체와 두 번째 객체가 같고, 두 번째 객체와 세 번째 객체가 같다면, 첫 번째 객체와 세 번째 객체도 같아야 한다는 뜻이다.”
p.73 “상위 클래스에는 없는 새로운 필드를 하위 클래 스에 추가하는 상황을 생각해보자. equals 비교에 영향을 주는 정보를 추가한 것이다.”
p.75 “구체 클래스를 확장해 새로운 값을 추가하면서 equals 규약을 만족시킬 방법은 존재하지 않는다.”
p.75 “이 말은 얼핏, equals 안의 instanceof 검사를 getClass 검사로 바꾸면 규약 도 지키고 값도 추가하면서 구체 클래스를 상속할 수 있다는 뜻으로 들린다.”
p.76 “구체 클래스의 하위 클래스에서 값을 추가할 방법은 없지만 괜찮은 우회 방 법이 하나 있다. “상속 대신 컴포지션을 사용하라”는 아이템 18의 조언을 따 르면 된다.”
p.77 “자바 라이브러리에도 구체 클래스를 확장해 값을 추가한 클래스가 종종 있다. 한 가지 예로 java.sql.Timestamp는 java.util.Date를 확장한 후 nanoseconds 필드를 추가했다.”
p.77 “그 결과로 Timestamp의 equals는 대칭성을 위배하며, Date 객체와 한 컬렉션에 넣거나 서로 섞어 사용하면 엉뚱하게 동작할 수 있다.”
p.77 “추상 클래스의 하위 클래스에서라면 equals 규약을 지키면서도 값을 추가할 수 있다. “태그 달린 클래스보다는 클래스 계층구조를 활용하라”는 아이템 23의 조언을 따르는 클 래스 계층구조에서는 아주 중요한 사실이다.”
p.78 “상위 클래스를 직접 인스턴스 로 만드는 게 불가능하다면 지금까지 이야기한 문제들은 일어나지 않는다.”
p.78 “일관성은 두 객체가 같다면 (어느 하나 혹은 두 객체 모두가 수정되지 않는 한 앞으로도 영원히 같아야 한다는 뜻이다.”
p.78 “클래스가 불변이든 가변이든 equals의 판단에 신뢰할 수 없는 자원이 끼어 들게 해서는 안 된다.”
p.78 “java.net.URL의 equals는 주어진 URL과 매핑된 호스트의 IP 주소 를 이용해 비교한다. 호스트 이름을 IP 주소로 바꾸려면 네트워크를 통해야 하 는데, 그 결과가 항상 같다고 보장할 수 없다. 이는 URL의 equals가 일반 규약을 어기게 하고, 실무에서도 종종 문제를 일으킨다. URL의 equals를 이렇게 구현한 것은 커다란 실수였으니 절대 따라 해서는 안 된다.”
p.78 “equals는 항시 메모 리에 존재하는 객체만을 사용한 결정적(deterministic) 계산만 수행해야 한다.”
p.78 “마지막 요건은 공식 이름이 없으니 임의로 ‘null-아님’이라 부르겠다. null-아 님은 이름처럼 모든 객체가 null과 같지 않아야 한다는 뜻이다.”
p.78 “실수로 NullPointerException을 던지는 코드는 흔할 것이다. 이 일반 규약은 이런 경 우도 허용하지 않는다. 수많은 클래스가 다음 코드처럼 입력이 null인지를 확 인해 자신을 보호한다.”
p.79 “instanceof는 (두 번째 피연산자와 무관하게 첫 번째 피연산자가 null이면 false를 반환한 다.(JLS, 15.20.2) 따라서 입력이 null이면 타입 확인 단계에서 false를 반환하 기 때문에 null 검사를 명시적으로 하지 않아도 된다.”
p.79 “지금까지의 내용을 종합해서 양질의 equals 메서드 구현 방법을 단계별로 정 리해보겠다.”
p.79 “1. == 연산자를 사용해 입력이 자기 자신의 참조인지 확인한다.”
p.79 “2. instanceof 연산자로 입력이 올바른 타입인지 확인한다.”
p.79 “어떤 인터페이스는 자신을 구현한 서로 다른 클래스끼리도 비교할 수 있 도록 equals 규약을 수정하기도 한다. 이런 인터페이스를 구현한 클래스 라면 equals에서 (클래스가 아닌) 해당 인터페이스를 사용해야 한다. Set, List, Map, Map.Entry 등의 컬렉션 인터페이스들이 여기 해당한다.”
p.79 “3. 입력을 올바른 타입으로 형변환한다. 앞서 2번에서 instanceof 검사를 했 기 때문에 이 단계는 100% 성공한다.”
p.79 “4. 입력 객체와 자기 자신의 대응되는 ‘핵심’ 필드들이 모두 일치하는지 하나씩 검사한다.”
p.80 “2단계에서 인터페이스를 사용했다면 입력의 필드 값을 가져올 때도 그 인터페이스의 메서드를 사용해야 한다. 타입이 클래스라면 접근 권한 에 따라) 해당 필드에 직접 접근할 수도 있다.”
p.80 “Float.equals와 Double.equals 메서드를 대신 사용할 수 도 있지만, 이 메서드들은 오토박싱을 수반할 수 있으니 성능상 좋지 않다.”
p.80 “때론 null도 정상 값으로 취급하는 참조 타입 필드도 있다. 이런 필드는 정적 메서드인 Objects.equals(Object, Object)로 비교해 NullPointerException 발 생을 예방하자.”
p.80 “어떤 필드를 먼저 비교하느냐가 equals의 성능을 좌우하기도 한다. 최상의 성능을 바란다면 다를 가능성이 더 크거나 비교하는 비용이 싼 (혹은 둘 다 해 당하는 필드를 먼저 비교하자.”
p.82 “equals를 재정의할 땐 hashCode도 반드시 재정의하자(아이템 11).”
p.82 “너무 복잡하게 해결하려 들지 말자. 필드들의 동치성만 검사해도 equals 규 약을 어렵지 않게 지킬 수 있다.”
p.82 “Object 외의 타입을 매개변수로 받는 equals 메서드는 선언하지 말자.”
p.82 “기본 equals를 그 대로 둔 채로 추가한 것일지라도, 이처럼 ‘타입을 구체적으로 명시한’ equals 는 오히려 해가 된다.”
p.82 “equals(hashCode도 마찬가지)를 작성하고 테스트하는 일은 지루하고 이를 테 스트하는 코드도 항상 뻔하다. 다행히 이 작업을 대신해줄 오픈소스가 있으니, 그 친구는 바로 구글이 만든 AutoValue 프레임워크다.”
아이템 11 Third Edition equals를 재정의하려거든 hashCode도 재정의하라
p.84 “equals를 재정의한 클래스 모두에서 hashCode도 재정의해야 한다.”
p.84 “hashCode 재정의를 잘못했을 때 크게 문제가 되는 조항은 두 번째다. 즉, 논리 적으로 같은 객체는 같은 해시코드를 반환해야 한다.”
p.84 “아이템 10의 PhoneNumber 클래스의 인스턴스를 HashMap의 원소로 사용한다고 해보자.”
p.85 “2개의 PhoneNumber 인스턴스가 사용되었다. 하나는 HashMap에 “제니를 넣을 때 사용됐고, 논리적 동치인) 두 번째는 이를 꺼내려할 때 사용됐다.”
p.85 “hashCode 를 재정의하지 않았기 때문에 논리적 동치인 두 객체가 서로 다른 해시코드를 반환하여 두 번째 규약을 지키지 못한다. 그 결과 get 메서드는 엉뚱한 해시 버 킷에 가서 객체를 찾으려 한 것”
p.85 “설사 두 인스턴스를 같은 버킷에 담았더 라도 get 메서드는 여전히 null을 반환하는데, HashMap은 해시코드가 다른 엔 트리끼리는 동치성 비교를 시도조차 하지 않도록 최적화되어 있기 때문”
p.85 “올바른 hashCode 메서드는 어떤 모습이어야 할까?”
p.85 “끔찍하게도 모든 객체에게 똑같은 값만 내어주므로 모든 객체가 해시테이 블의 버킷 하나에 담겨 마치 연결 리스트(linked list)처럼 동작한다.”
p.85 “그 결과 평 균 수행 시간이 (1)인 해시테이블이 O(n)으로 느려져서, 객체가 많아지면 도 저히 쓸 수 없게 된다.”
p.85 “좋은 해시 함수라면 서로 다른 인스턴스에 다른 해시코드를 반환한다. 이것 이 바로 hashCode의 세 번째 규약이 요구하는 속성”
p.85 “이상적인 해시 함수는 주어진 서로 다른 인스턴스들을 32비트 정수 범위에 균일하게 분배해야 한 다.”
p.86 “파생 필드는 해시코드 계산에서 제외해도 된다. 즉, 다른 필드로부터 계산해 낼 수 있는 필드는 모두 무시해도 된다.”
p.86 “또한 equals 비교에 사용되지 않은 필 드는 ‘반드시 제외해야 한다.”
p.87 “곱할 숫자를 31로 정한 이유는 31이 홀수이면서 소수(prime)이기 때문이 다.”
p.87 “결과적으로 31을 이용하면, 이 곱셈 을 시프트 연산과 뺄셈으로 대체해 최적화할 수 있다(31 * i는 (i < 5) - i 와 같다). 요즘 VM들은 이런 최적화를 자동으로 해준다.”
p.87 “단, 해시 충돌이 더욱 적은 방법을 꼭 써야 한다면 구아바의 com.google.common.hash. Hashing을 참고”
p.88 “Objects 클래스는 임의의 개수만큼 객체를 받아 해시코드를 계산해주는 정 적 메서드인 hash를 제공한다.”
p.88 “이 메서드를 활용하면 앞서의 요령대로 구현한 코드와 비슷한 수준의 hashCode 함수를 단 한 줄로 작성할 수 있다. 하지만 아 쉽게도 속도는 더 느리다.”
입력 인수를 담기 위한 배열이 만들어지고, 입력 중 기본 타입이 있다면 박싱과 언박싱도 거쳐야 하기 때문이다.
p.88 “그러니 hash 메서 드는 성능에 민감하지 않은 상황에서만 사용하자.”
p.88 “클래스가 불변이고 해시코드를 계산하는 비용이 크다면, 매번 새로 계산하기 보다는 캐싱하는 방식을 고려”
p.88 “해시 의 키로 사용되지 않는 경우라면 hashCode가 처음 불릴 때 계산하는 지연 초 기화(lazy initialization) 전략은 어떨까? 필드를 지연 초기화하려면 그 클래스 를 스레드 안전하게 만들도록 신경 써야 한다(아이템 83).”
p.89 “성능을 높인답시고 해시코드를 계산할 때 핵심 필드를 생략해서는 안 된다.”
p.89 “hashCode가 반환하는 값의 생성 규칙을 API 사용자에게 자세히 공표하지 말 자. 그래야 클라이언트가 이 값에 의지하지 않게 되고, 추후에 계산 방식을 바 꿀 수도 있다.”