[Effective-Java] 아이템 25. 톱레벨 클래스는 한 파일에 하나만 담으라

전체적인 스터디 내용은 JunHyeok96/effective-java에서 확인 가능!

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“소스 파일 하나에 톱레벨 클래스를 여러 개 선언하더라도 자바 컴파일러는 불평하지 않는다. 하지만 아무런 득이 없을 뿐더러 심각한 위험을 감수해야 하는 행위다. 이렇게 하면 한 클래스를 여러 가지로 정의할 수 있으며, 그중 어느 것을 사용할지는 어느 소스 파일을 먼저 컴파일하냐에 따라 달리지기 때문이다.”

책에 소개된 예시를 직접 사용해보면서 문제점을 확인해보자.

📁 한 파일에 톱 클래스가 여러 개일 때 문제점

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Utensil.NAME + Dessert.NAME);
    }
}

// Utensil.java
class Utensil {
    static final String NAME = "pan";
}

class Dessert {
    static final String NAME = "cake";
}

javac Main.java Utensil.java

> pancake

Main 클래스를 실행하면 pancake가 출력된다.
이 상태에서 우연히 똑같은 두 클래스를 담은 Dessert.java가 추가되면 어떨까?

// Desert.java
class Utensil {
    static final String NAME = "pot";
}

class Dessert {
    static final String NAME = "pie";
}

javac Main.java Dessert.java

> Duplicate class found in the file '~/src/main/java/Desert.java'

javac Main.java Dessert.java 명령으로 컴파일 한다면 컴파일 오류가 발생하고 클래스가 중복 정의됐다고 알려줄 것이다.

컴파일러는 가장 먼저 Main.java 를 컴파일 하고, 그 안에서 Utensil 참조를 먼저 만나 Utensil.java 파일을 살펴 Utensil, Dessert 클래스를 모두 찾아낸다. 그 다음 두 번째로 참조되는 Dessert에 따라 Dessert.java를 처리하려고 할 때 같은 클래스의 정의가 이미 있음을 알게 된다.

한편, javac Main.java 나 javac Main.java Utensil.java 명령으로 컴파일을 진행하게 되면 이전처럼 pancake가 출력된다.

javac Main.java

> pancake

javac Main.java Utensil.java

> pancake

그러나 여기서 컴파일 명령을 바꾸면 다른 결과가 출력 된다.

javac Dessert.java Main.java

> potpie

이처럼 컴파일러에 어느 소스 파일을 먼저 전달하느냐에 따라 동작이 달라진다.

📁 해결책

다행히 해결책은 아주 간단하다. 톱 클래스들을 서로 다른 소스 파일로 분리하면 끝이다.

// Utensil.java
class Utensil {
    static final String NAME = "pan";
}

// Desert.java
class Dessert {
    static final String NAME = "cake";
}

📁 정적 멤버 클래스

굳이 한 파일에 담고 싶다면 정적 멤버 클래스(아이템 24)를 사용하는 방법을 고려하면 된다. 부차적인 클래스를 정적 멤버 클래스로 만들면 가독성도 높아지고, private로 선언하여 접근 범위도 최소로 관리할 수 있다.

단, 정적 멤버 클래스는 보통 하나의 클래스에 딸린 부차적인 클래스를 추가하는데 사용되므로, 패턴을 유지하기 위해 부차적인 클래스를 추가하는 경우에만 사용하자.

// example 1
class Utensil {
    static final String NAME = "pan";

    private static class Dessert {
        static final String NAME = "cake";
    }

}

// example 2
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Utensil.NAME + Dessert.NAME);
    }

    private static class Utensil {
        static final String NAME = "pan";
    }

    private static class Dessert {
        static final String NAME = "cake";
    }
}

핵심 정리
소스 파일 하나에는 반드시 톱레벨 클래스(혹은 인터페이스)를 하나만 담자. 이 규칙만 따른다면 소스 파일을 어떤 순서로 컴파일하든 프로그램의 동작이 달라지는 일은 없을 것이다.