아이템 30. 이왕이면 제네릭 메소드로 만들라. - ksw6169/effective-java GitHub Wiki

클래스와 마찬가지로 메소드도 제네릭으로 만들 수 있다.

  • 매개변수화 타입을 받는 정적 유틸리티 메소드는 보통 제네릭이다.
  • 예컨대 Collections의 '알고리즘' 메소드(binarySearch, sort 등)는 모두 제네릭이다.
  • 제네릭 메소드 작성법은 제네릭 타입 작성법과 비슷하다.

두 집합의 합집합을 반환하는 메소드를 제네릭으로 만들어보자.

  • 다음 코드는 컴파일은 되지만 경고가 두 개 발생한다.
  • 경고를 없애려면 이 메소드를 타입 안전하게 만들어야 한다.
// 로 타입 사용
public static Set union(Set s1, Set s2) {
    Set result = new HashSet(s1);
    result.addAll(s2);
    return result;
}
  • 메소드 선언에서 세 집합(입력 2개, 반환 1개)의 원소 타입을 타입 매개변수로 명시하고, 메소드 안에서도 이 타입 매개변수만 사용하게 수정하면 된다.
  • 타입 매개변수들을 선언하는 타입 매개변수 목록은 메소드의 제한자와 반환 타입 사이에 온다.
  • 다음 코드에서 타입 매개변수 목록은 <E> 이고 반환 타입은 Set<E> 이다.
  • 제네릭 메소드로 만든 이 메소드는 경고 없이 컴파일되며, 타입 안전하고, 쓰기도 쉽다.
public static <E> Set<E> union(Set<E> s1, Set<E> s2) {
    Set<E> result = new HashSet<>(s1);
    result.addAll(s2);
    return result;
}
  • 다음은 이 메소드를 사용하는 코드로 직접 형변환하지 않아도 오류나 경고 없이 컴파일된다.
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);
}
  • 작성한 union 메소드는 모든 Set의 타입이 같아야 하지만, 이를 한정적 와일드카드 타입을 사용해 더 유연하게 개선할 수도 있다.

제네릭 싱글톤 팩토리 패턴

  • 때때로 불변 객체를 여러 타입으로 활용할 수 있게 만들어야 할 때가 있다.
  • 제네릭은 런타임에 타입 정보가 소거되므로 하나의 객체를 어떤 타입으로든 매개변수화할 수 있다.
  • 하지만 이렇게 하려면 요청한 타입 매개변수에 맞게 매번 그 객체의 타입을 바꿔주는 정적 팩토리를 만들어야 한다.
  • 이 패턴을 제네릭 싱글톤 팩토리라 하며, Collections.reverseOrder 같은 함수 객체나 Collections.emptySet 같은 컬렉션용으로 사용한다.
private static class ReverseComparator
      implements Comparator<Comparable<Object>>, Serializable {

    static final ReverseComparator REVERSE_ORDER = new ReverseComparator();

    ...
}

public static <T> Comparator<T> reverseOrder() {
    return (Comparator<T>) ReverseComparator.REVERSE_ORDER;
}
public static final Set EMPTY_SET = new EmptySet<>();

public static final <T> Set<T> emptySet() {
    return (Set<T>) EMPTY_SET;
}

항등 함수(identity function)를 담은 클래스를 만들어보자.

  • 항등 함수란 입력 값을 수정 없이 그대로 반환하는 함수를 말한다.
  • 항등 함수 객체는 상태가 없으니 요청할 때마다 새로 생성하는 것은 낭비다.
  • 자바의 제네릭이 실체화된다면 항등 함수를 타입별로 하나씩 만들어야 했겠지만, 소거 방식을 사용한 덕에 제네릭 싱글톤 하나면 충분하다.
  • IDENTITY_FN을 UnaryOperator<T>로 형변환하면 비검사 형변환 경고가 발생한다. T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<Object> 는 UnaryOperator<T>가 아니기 때문이다. 하지만 항등 함수이므로 T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<T>를 사용해도 타입 안전하다.
private static UnaryOperator<Object> IDENTITY_FN = (t) -> t;

@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> UnaryOperator<T> identityFunction() {
    return (UnaryOperator<T>) IDENTITY_FN;
}
  • 다음은 이를 사용하는 코드다.
public static void main(String[] args) {
    String[] strings = { "삼베", "대마", "나일론" };
    UnaryOperator<String> sameString = identityFunction();
    for (String s : strings)
        System.out.println(sameString.apply(s));

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

재귀적 타입 한정(recursive type bound)

  • 자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 타입 매개변수의 허용 범위를 한정하는 것을 재귀적 타입 한정이라 한다.
  • 재귀적 타입 한정은 주로 타입의 자연적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스와 함께 쓰인다.
public interface Comparable<T> {
    int compareTo(T o);
}
  • 여기서 타입 매개변수 T는 Comparable<T>를 구현한 타입이 비교할 수 있는 원소의 타입을 정의한다.
  • 실제로 거의 모든 타입은 자신과 같은 타입의 원소와만 비교할 수 있다.
  • 따라서 String은 Comparable<String>을 구현하고 Integer는 Comparable<Integer> 를 구현하는 식이다.
  • Comparable을 구현한 원소의 컬렉션을 입력받는 메소드들은 주로 그 원소들을 정렬 혹은 검색하거나, 최솟값이나 최댓값을 구하는 식으로 사용된다.
  • 이 기능을 수행하려면 컬렉션에 담긴 모든 원소가 상호 비교될 수 있어야 한다.
  • 다음은 이 제약을 코드로 표현한 것이다.
public static <E extends Comparable<E>> E max(Collection<E> c);
  • 타입 한정인 <E extends Comparable<E>> 는 "모든 타입 E는 자신과 비교할 수 있다" 는 뜻이다.
  • 다음은 방금 선언한 메소드의 구현이다.
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;
}

참고 자료

  • Effective Java 3/E
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