일급 컬렉션이 무엇인가요?

1. 일급 컬렉션(First-Class Collection)이 무엇인가요?

일급 컬렉션(First-Class Collection)은 컬렉션 객체를 포장(wrap)하면서, 그 외 다른 멤버 변수가 없는 상태를 말한다. 즉, 컬렉션을 감싸고 있는 클래스로, 해당 클래스는 오직 하나의 컬렉션 필드만 가진다. 일급 컬렉션을 사용하면 컬렉션과 관련된 비즈니스 로직을 한 곳에서 관리할 수 있게 되고, 불변성을 보장하며, 비즈니스에 특화된 명확한 이름을 부여할 수 있어 검색이나 가독성을 높일 수 있다.

 

1 - 1. 예시

아래와 같은 코드가 있다고 가정해보면,

List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
names.add("Charlie");

 

아래와 같이 일급 컬렉션으로 만들 수 있다.

public class Names {
    private final List<String> names;

    public Names(List<String> names) {
        this.names = new ArrayList<>(names);
    }

    // 필요한 메서드들...
}

 

2. 일급 컬렉션을 사용해야 하는 이유는 무엇인가요?

 

2 - 1. 비즈니스 로직이 일급 컬렉션으로 응집된다.

일급 컬렉션을 사용하면 해당 컬렉션과 관련된 비즈니스 로직을 한 곳에서 관리할 수 있다. 

예를 들어, 로또 번호를 관리하는 일급 컬렉션을 만들어 본다면,

 

public class LottoNumbers {
    private final List<Integer> numbers;

    public LottoNumbers(List<Integer> numbers) {
        validate(numbers);
        this.numbers = numbers;
    }

    private void validate(List<Integer> numbers) {
        if (numbers.size() != 6) {
            throw new IllegalArgumentException("로또 번호는 6개여야 합니다.");
        }
        if (new HashSet<>(numbers).size() != 6) {
            throw new IllegalArgumentException("로또 번호는 중복될 수 없습니다.");
        }
        // 추가적인 검증 로직...
    }
}

이렇게 하면 로또 번호와 관련된 모든 규칙과 로직을 한 곳에서 관리할 수 있다.

만약 LottoNumber라는 일급 컬렉션을 만들지 않았다면, LottoService에서 검증 로직을 수행해야 만 한다.

로또 번호가 필요한 모든 장소에서 검증 로직이 들어가야 할텐데, 

검증 로직을 Service에서 처리하지 않고, 일급 컬렉션에 책임을 위임하는 것이다.

 

2 - 2. 불변성 보장

일급 컬렉션은 컬렉션의 불변성을 쉽게 보장할 수 있다.

불변성을 보장하는 것은 대단히 중요하다.

객체가 변경 되지 않음을 보장한다면, 코드를 이해하기 쉽고, 수정하는 것에도 사이드 이펙트가 줄어들게 되기 때문이다.

생성자에서 새로운 컬렉션을 만들고, setter 를 제공하지 않음으로써 불변성을 유지할 수 있다.

핵심은 일급 컬렉션은 새로 만들거나 값을 가져오는 것일 뿐, 

값을 변경하거나 추가하지 못하도록 해야 한다.

 

public class ImmutableNames {
    private final List<String> names;

    public ImmutableNames(List<String> names) {
        this.names = new ArrayList<>(names);
    }

    public List<String> getNames() {
        return Collections.unmodifiableList(names);
    }
}

 

 

2 - 3. 상태와 행위를 한 곳에서 처리

일급 컬렉션을 사용하면 컬렉션과 관련된 동작을 해당 클래스 내에서 정의할 수 있다.

이는 응집도를 높이고 관련 로직을 한 곳에서 관리할 수 있게 해준다.

 

public class Team {
    private final List<Member> members;

    // 생성자...

    public boolean isFull() {
        return members.size() >= 5;
    }

    public void addMember(Member member) {
        if (isFull()) {
            throw new IllegalStateException("팀이 이미 가득 찼습니다.");
        }
        members.add(member);
    }
}

 

2 - 4. 이름이 있는 컬렉션

일급 컬렉션을 사용하면 컬렉션에 의미 있는 이름을 부여할 수 있다. 

이는 코드의 가독성을 높이고 의도를 명확하게 전달할 수 있게 해준다.

 

public class WinningNumbers extends LottoNumbers {
    // 당첨 번호에 특화된 메서드들...
}

public class PlayerNumbers extends LottoNumbers {
    // 플레이어 번호에 특화된 메서드들...
}

 

3. 결론

일급 컬렉션은 객체지향 프로그래밍에서 강력한 도구이다. 이를 통해 비즈니스 로직을 캡슐화하고, 불변성을 보장하며, 코드의 가독성과 유지보수성을 높일 수 있다. 일급 컬렉션을 적절히 활용하면 더 깔끔하고 견고한 코드를 작성할 수 있다.

 

4. References

https://www.maeil-mail.kr/question/53

https://jojoldu.tistory.com/412

https://hudi.blog/thoughtworks-anthology-object-calisthenics/