일급 컬렉션(First Class Collection) 이해하기

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개요

일급 컬렉션(First Class Collection)은 객체지향 프로그래밍에서 중요한 개념 중 하나입니다. 이 문서에서는 일급 컬렉션의 정의, 장점, 그리고 실제 코드에서의 적용 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다. 일급 컬렉션을 이해하고 활용함으로써 코드의 품질을 향상시키고, 더 나은 객체지향 설계를 할 수 있습니다.

일급 컬렉션이란?

일급 컬렉션은 컬렉션을 포장(wrap)하면서, 그 외 다른 멤버 변수가 없는 상태를 말합니다. 이는 Robert C. Martin의 ‘Clean Code’에서 소개된 개념으로, 컬렉션을 독립적인 객체로 다루는 방식입니다.

일급 컬렉션의 특징

1. 컬렉션을 감싸는 전용 클래스를 만듭니다.
2. 해당 클래스는 컬렉션 외에 다른 멤버 변수를 가지지 않습니다.
3. 컬렉션과 관련된 동작을 클래스 내부에 정의합니다.

일급 컬렉션의 장점

1. 비즈니스 로직의 응집: 컬렉션과 관련된 로직을 한 곳에 모아 관리할 수 있습니다.
2. 불변성 보장: 컬렉션의 불변성을 보장하여 예기치 않은 수정을 방지합니다.
3. 상태와 행위의 일치: 컬렉션의 상태와 그에 관련된 행위를 하나의 클래스에서 관리합니다.
4. 이름이 있는 컬렉션: 컬렉션에 의미 있는 이름을 부여하여 가독성을 높입니다.

일급 컬렉션 구현하기

일급 컬렉션을 구현하는 방법을 살펴보겠습니다. 예를 들어, 로또 번호를 관리하는 일급 컬렉션을 만들어 보겠습니다.

일급 컬렉션 적용 전

public class Lotto {
    private List<Integer> numbers;
 
    public Lotto(List<Integer> numbers) {
        this.numbers = numbers;
    }
 
    public List<Integer> getNumbers() {
        return numbers;
    }
 
    // 로또 번호 유효성 검사 등의 로직이 다른 클래스에 흩어져 있을 수 있음
}

일급 컬렉션 적용 후

public class LottoNumbers {
    private final List<Integer> numbers;
 
    public LottoNumbers(List<Integer> numbers) {
        validateNumbers(numbers);
        this.numbers = new ArrayList<>(numbers);  // 불변성을 위해 복사
    }
 
    private void validateNumbers(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.");
        }
        for (int number : numbers) {
            if (number < 1 || number > 45) {
                throw new IllegalArgumentException("로또 번호는 1부터 45 사이의 숫자여야 합니다.");
            }
        }
    }
 
    public boolean contains(int number) {
        return numbers.contains(number);
    }
 
    public int size() {
        return numbers.size();
    }
 
    // 추가적인 비즈니스 로직을 여기에 구현할 수 있음
}

이렇게 구현된 LottoNumbers 클래스는 일급 컬렉션의 특징을 모두 갖추고 있습니다. 로또 번호와 관련된 모든 로직이 한 곳에 모여 있어 관리가 용이하며, 불변성도 보장됩니다.

일급 컬렉션의 활용

일급 컬렉션은 다양한 상황에서 유용하게 활용될 수 있습니다:

1. 도메인 개념의 표현: 비즈니스 도메인의 개념을 더 명확하게 표현할 수 있습니다.
2. 유효성 검사: 컬렉션의 생성 시점에 유효성을 검사하여 무결성을 보장합니다.
3. 캡슐화 강화: 내부 구현을 숨기고 필요한 인터페이스만 제공합니다.
4. 확장성: 새로운 기능이 필요할 때 기존 코드를 변경하지 않고 클래스에 메서드를 추가할 수 있습니다.

참고 자료

• Effective Java
• Clean Code
• 객체지향의 사실과 오해

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 일급 컬렉션과 일반 컬렉션의 차이점은 무엇인가요?

• A: 일급 컬렉션은 컬렉션을 감싸는 전용 클래스로, 해당 컬렉션과 관련된 동작을 모두 포함합니다. 반면 일반 컬렉션은 단순히 데이터를 저장하는 자료구조입니다.

Q: 일급 컬렉션을 사용하면 성능에 영향을 미치나요?

• A: 일반적으로 성능에 미치는 영향은 미미합니다. 오히려 코드의 가독성과 유지보수성이 향상되어 장기적으로 더 큰 이점을 얻을 수 있습니다.

관련 질문 및 추가 정보

• 일급 객체(First-Class Object)란 무엇인가요?
• 불변 객체(Immutable Object)의 장점은 무엇인가요?
• 값 객체(Value Object)와 일급 컬렉션의 관계는 어떻게 되나요?
• 일급 컬렉션을 활용한 디자인 패턴에는 어떤 것들이 있나요?