문제 상황
public final class MyList {
private final List<String> list;
public MyList(List<String> list) {
this.list = list;
}
public void add(String value) {
list.add(value);
}
public int size() {
return list.size();
}
public List<String> list() {
return list;
}
}인스턴스 필드로 List만을 가지는 일급 컬렉션 객체가 있습니다.
필드에 final 키워드가 존재하기 떄문에 항상 초기화를 해줘야 합니다.
따라서 객체를 생성하려면 생성자를 List를 항상 주입받아야 합니다.
이때, 문제가 발생합니다.
위 테스트 코드를 보면 MyList 인스턴스를 생성할 때, list 라는 List가 생성자 파라미터로 전달됩니다.
그렇게 myList 라는 이름의 인스턴스가 생성된 후, list에 "c"를 추가합니다.
그런데 검증문을 보면, myList 인스턴스의 필드에는 a, b, c가 존재합니다.
이 문제는 myList가 가지는 필드와, list 컬렉션이 같은 참조 값을 가지기 때문입니다.
참조 값에 대한 내용은 테코톡 - 히이로의 불변 추천드립니다
결국 객체 내부의 참조값과 외부의 참조값을 끊어주는 작업이 필요합니다.
이를 방어적 복사라고 합니다.
방어적 복사 첫 번째 방법: 새로운 객체 할당 (new)
public final class MyList {
private final List<String> list;
public MyList(List<String> list) {
this.list = new ArrayList<>(list);
}
}메서드 파라미터로 외부의 컬렉션이 들어올 때, 새로운 컬렉션을 만들어 그 안에 값을 복사하는 방식으로 해결할 수 있습니다.
List.copyOf()
또 다른 방식으로 List.copyOf() 메서드가 있습니다.
public final class MyList {
private final List<String> list;
public MyList(List<String> list) {
this.list = List.copyOf(list);
}
}
하지만 이 메서드의 경우, 위 테스트 코드에서 볼 수 있듯이 값을 쓰거나 수정하거나 삭제하는 메서드에 대해서는 UnsupportedOperationException을 발생합니다.
그 이유로는 copyOf() 메서드를 까보면 최종적으로 ImmutableCollections.ListN<>() 메서드가 호출되는데요.
ImmutableCollections.ListN<E>는 AbstractImmutableList<E>를 상속하고 있으며
AbstractImmutableList<E>는 아래와 같이 쓰기 작업에 대해 예외를 던지고 있기 때문입니다.
추가로 List.copyOf()도 새로운 객체가 생성되고 값을 복사하는 방어적 복사가 이루어집니다.
아래 사진은 ImmutableCollections.ListN<>()의 생성자입니다.
가변 인자로 값을 받고 새로운 객체를 만들고 모든 요소에 대해 null 체크를 하며 값을 복사합니다.
결과적으로 다른 객체가 생성되어 외부 컬렉션과 참조가 끊어집니다.
Collections.unmodifiableList()
이 메서드를 사용하면 읽기 전용 컬렉션을 만들 수 있습니다.
public final class MyList {
private final List<String> list;
public MyList(List<String> list) {
this.list = Collections.unmodifiableList(list);
}
}
하지만 List.copyOf()와 비교해서 한 가지 중요한 점이 있습니다.
아래 테스트 코드처럼, 외부에 존재하는 컬렉션의 값을 수정하면 그대로 myList에 반영이 된다는 사실입니다.
그 원인은 다음과 같습니다.
파라미터로 넘어오는 외부 컬렉션인 list를 아무런 조치없이 그대로 할당하는 것을 볼 수 있습니다.
따라서, 내부적으로는 값의 변경이 막혀있지만, 외부의 컬렉션과는 같은 레퍼런스를 참조하고 있다는 것을 확인할 수 있습니다.