이왕이면 제네릭 메소드로 만들라 - Effective Java[30]

🔗 메소드도 제네릭으로 만들 수 있어@@

• 클래스와 마찬가지로, 메소드도 제네릭으로 만들 수 있다.

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

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💎 로 타입 사용 - 수용불가!!

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

• 위 코드는 컴파일은 되지만 아래와 같은 경고가 두 개 발생한다.

Union.java:5: warning: [unchecked] unchecked call to
HashSet(Collection<? extends E>) as a member of raw type HashSet
    Set result = new HashSet(s1);

Union.java:6: warning: [unchecked] unchecked call to
addAll(Collection<? extends E>) as a member of raw type Set
    result.addAll(s2);

• 위 경고를 없애려면 이 메소드를 타입 안전하게 만들어야 한다.

• 메소드 선언에서의 세 집합(입력2개, 반환1개)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.

  • 타입 매개 변수의 명명 규칙은 제네릭 메소드나 제네릭 타입이나 똑같다.

  • 아래 코드에서 타입 매개변수 목록은 <E>이고 반환 타입은 Set<E>이다.

💎 제너릭 메소드

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

• 단순한 제네릭 메소드라면 이 정도면 충분하다.

• 위 메소드는 경고 없이 컴파일되며, 타입 안전하고, 쓰기도 쉽다.

• 아래는 이 메소드를 사용하는 간단한 프로그램이다.

  • 직접 형변환하지 않아도 어떤 오류나 경고 없이 컴파일된다.

💎 제네릭 메소드를 활용하는 간단한 프로그램

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);
}

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💎 때때로 불변 객체를 여러 타입으로 활용할 수 있게 만들어야 할때도 있어!

• 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 컬렉션으로 사용한다.

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🔗 제네릭 싱글톤 패턴

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

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

• IDENTITY_FN을 UnarayOperator<T>로 형변환하면 비검사 형변환 경고가 발생한다.
  • T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<Object>는 UnaryOperator<T>가 아니기 때문이다.
• 하지만 위 메소드는 항등함수라는 입력 값을 수정 없이 그대로 반환하는 특별한 함수이므로, T가 어떤 타입이든 UnaryOpertator<T>를 사용해도 타입 안전하다.
  • 항등함수의 특성을 알기에 이제 @SuppressWarnings 애너테이션을 추가하여 경고를 숨기면 된다.

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💎 제네릭 싱글톤을 사용하는 예

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, 2.0L, 3L};
    UnaryOperator<Number> sameNumber = identityFunction();
    for ( Number s : numbers ) {
        System.out.println(s);
    }
}

• 위 코드는 형변환을 하지 않아도 컴파일 오류나 경고가 발생하지 않는다.

• 상대적으로 드물긴 하지만, 자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 타입 매개변수의 허용 범위를 한정할 수 있다. 재귀적 타입 한정 (recursive type bound)이라는 개념이다.

• 재귀적 타입 한정은 주로 타입의 자연적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스와 함께 쓰인다.

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💎 Comparable 인터페이스

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

• 위에서 타입 매개변수 T는 Comparable<T>를 구현한 타입이 비교할 수 있는 원소의 타입을 정의한다.

  • 실제로 거의 모든 타입은 자신과 같은 타입의 원소와만 비교 할 수 있다.

  • ex) String은 Comparable<String>을 구현하고 Integer는 Comparable<Integer>를 구현

• 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.

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💎 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 Comparable<E>>는 ‘모든 타입 E는 자신과 비교할 수 있다’라고 읽을 수 있다.
  • 상호 비교 가능하다는 뜻을 아주 정확하게 표현했다고 할 수 있다.

• 컬렉션에 담긴 원소의 자연적 순서를 기준으로 최댓값을 계산하며, 컴파일 오류나 경고는 발생하지 않는다.

• 이 메소드에 빈 컬렉션을 건네면 IllegalArgumentException를 던지니, Optional<E>를 반환하도록 고치는 편이 나을 것이다.

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제네릭 타입과 마찬가지로, 클라이언트에서 입력 매개변수와 반환값을 명시적으로 형변환해야 하는 메소드보다 제네릭 메소드가 더 안전하며 사용하기도 쉽다.

타입과 마찬가지로, 메소드도 형변환 없이 사용할 수 있는 편이 좋으며, 많은 경우 그렇게 하려면 제네릭 메소드가 되어야 한다.

역시 타입과 마찬가지로, 형변환을 해줘야하는 기존 메소드는 제네릭하게 만들자.

기존 클라이언트는 그대로 둔 채 새로운 사용자의 삶을 훨씬 편하게 만들어 줄 것이다.

참조 - 이펙티브 자바 3/E - 조슈아 블로크