[Effective Java] 아이템 30. 이왕이면 제네릭 메서드로 만들라

EFFECTIVE JAVA(이펙티브 자바)

 

 

 

 

이 포스팅에서 작성하는 내용은 EFFECTIVE JAVA(이펙티브자바) 에서 발췌하였습니다.

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아이템 30. 이왕이면 제네릭 메서드로 만들라

 

제네릭 메서드

클래스와 마찬가지로 메서드도 제네릭으로 만들 수 있다.

매개변수화 타입을 받는 정적 유틸리티 메서드는 보통 제네릭이다. 

 

 

ex 1) 두 집합의 합집합을 반환하는 코드(문제 발생)

public static Set union(Set s1, Set s2) {
    Set result = new HashSet<>();
    result.addAll(s2);
    return result;
}

• 위의 코드는 컴파일은 되지만 경고가 2개 발생한다.
• 경고를 없애려면 이 메서드를 타입 안전하게 만들어야 한다.
• 메서드 선언에서의 세 집합(입력 2개, 반환 1걔)의 원소타입을 타입 매개변수로 명시하고, 메서드 안에서도 이 타입 매개변수만 사용하게 수정하면 된다.
• (타입 매개변수들을 선언하는) 타입 매개변수 목록은 메서드의 제한자와 반환 타입 사이에 온다.

 

 

ex 2) ex 1의 코드를 제네릭 메서드로 변경한 코드

public static <E> Set<E> union(Set<E> s1, Set<E> s2) {
    Set<E> result = new HashSet<>(s1);
    result.addAll(s2);
    return result;
}

public static void main(String[] args) {
    Set<String> guys = Set.of("톰", "딕", "해리");
    Set<String> stooges = Set.of("래리", "모에", "컬리");
    Set<String> aflCio = union(guys, stooges);
    System.out.println(aflCio);
}

• 이 코드는 경고없이 컴파일 되며, 타입 안전하고 사용하기도 쉽다.
• union 메서드의 집합 3개(입력 2개, 반환 1개)의 타입이 모두 같아야 한다.
• 한정적 와일드카드 타입을 사용하면 더 유연하게 개선할 수 있다. (아이템 31)

 

불변 객체를 여러 타입으로 활용하려면

• 제네릭은 런타임에 타입 정보가 소거되므로 하나의 객체를 어떤 타입으로든 매개변수화할 수 있다.
• 하지만 이렇게 하려면 요청 타입 매개변수에 맞게 매번 그 객체의 타입을 바꿔주는 정적 팩터리를 만들어야 한다.
  이 패턴을 제네릭 싱글턴 팩터리라 한다.
  ex) Collections.reverseOrder / Collections.emptySet

 

 

 

항등함수를 담은 클래스를 만들어보자

• 참고로, 자바 라이브러리의 Function.identity에 이미 존재한다.
• 항등함수 객체는 상태가 없으니 요청할 때마다 새로 생성하는 것은 낭비다.
• 자바의 제네릭이 실체화된다면 항등함수를 타입별로 하나씩 만들어야 했겠지만, 소거 방식을 사용한 덕에 제네릭 싱글턴 하나면 충분하다.

 

ex 3) 제네릭 싱글턴 팩터리 패턴

private static UnaryOperator<Object> IDENTITY_FN = (t) -> t;

@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> UnaryOperator<T> identityFunction() {
    return (UnaryOperator<T>) IDENTITY_FN;
}

• IDENTITY_FN을 UnaryOperator<T>로 형변환 시, 비검사 형변환 경고가 발생한다.
  T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<Object>는 UnaryOperator<T>가 아니기 때문
• 항등함수란 입력 값을 수정 없이 그대로 반환하는 특별한 함수이므로, T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<T>를 사용해도 타입 안전하다.
  즉, @SuppressWarnings 어노테이션을 추가해서 경고를 숨긴 것이다.

 

 

ex 4) 제네릭 싱글턴을 사용하는 예(ex 3을 UnaryOperator<String>과 UnaryOperator<Number>로 사용하는 코드)

public static void main(String[] args) {
    String[] strings = { "삼베", "대마", "나일론" };
    UnaryOperator<String> sameString = identityFunction();
    for (String s : numbers) {
        System.out.println(sameNumber.apply(n));
    }

    Number[] numbers = { 1, 2.0, 3L };
    UnaryOperator<Number> sameNumber = identityFunction();
    for (Number n : numbers)
        System.out.println(sameNumber.apply(n));
}

 

 

 

재귀적 타입 한정

• 자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 매개변수의 허용 범위를 한정할 수 있다.
• 재귀적 타입 한정은 주로 타입의 자연적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스와 함께 쓰인다.

 

ex 5) Comparable 인터페이스

public interface Comparable<T> {
    int compareTo(T o);
}

• 타입 매개변수 T는 Comparable<T>를 구현한 타입이 비교할 수 있는 원소의 타입을 정의한다.
• 실제로 거의 모든 타입은 자신과 같은 타입의 원소만 비교할 수 있다.
  ex) String은 Comparable<String>을 구현, Integer은 Comparable<Integer>를 구현
• Comparable을 구현한 원소의 컬렉션을 입력받는 메서드들은 주로 그 원소들의 정렬, 검색, 최솟값, 최댓값을 구하는 식으로 사용됨

 

ex 6) 재귀적 타입 한정을 이용해 상호 비교할 수 있음을 표현한 코드

public static <E extends Comparable<E>> E max(Collection<E> c) {
    if (c.isEmpty())
        throw new IllegalArgumentException("컬렉션이 비어 있습니다.");

    E result = null;
    for (E e : c)
        if (result == null || e.compareTo(result) > 0)
            result = Objects.requireNonNull(e);

    return result;
}

• 타입 한정인 <E extends Comprable<E>> = "모든 타입 E는 자신과 비교할 수 있다"
• 이 메서드에 빈 컬렉션을 보내면 IllegalArgumentException을 발생시킨다.
• 재귀적 타입 한정은 훨씬 복잡해질 가능성이 있지만, 다행히 그런 일은 잘 일어나지 않는다.
• 이번 아이템에서 설명한 관용구, 여기에 와일드 카드를 사용한 변형(아이템 31), 시뮬레이트한 셀프 타입 관용구(아이템2)를 이해하고 사용한다면 무리없이 할 수 있다.

 

 

정리

• 제네릭 타입과 마찬가지로, 클라이언트에서 입력 매개변수와 반환값을 명시적으로 형변환해야 하는 메서드보다 제네릭 메서드가 더 안전하고 사용하기 쉽다.
• 타입과 마찬가지로, 메서드도 형변환 없이 사용할 수 있는 편이 좋으며 많은 경우 그렇게 하려면 제네릭 메서드가 되어야 한다.
• 형변환을 해줘야 하는 기존 메서드는 제네릭하게 만들어 주자.