이왕이면 제네릭 메서드로 만들라
클래스처럼 메서드도 제네릭으로 만들 수 있다.
매개변수화 타입을 받는 정적 유틸리티 메서드는 보통 제네릭으로 만들어진다.
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public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> of(E e) {
EnumSet<E> result = noneOf(e.getDeclaringClass());
result.add(e);
return result;
}
그런데 메서드(형 변환을 해야하는 메서드)를 왜 제네릭 메서드로 만들어야 할까? 이유를 알아보자.
제네릭 메서드로 만들어야 하는 이유?
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public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> of(E e) {
EnumSet<E> result = noneOf(e.getDeclaringClass());
result.add(e);
return result;
}
우선 위의 EnumSet 정적 유틸리티 메서드는 왜 제네릭일지 생각해보자.
- EnumSet에는 어떤 Enum 타입이 들어와도 된다.
- 그러나 하나의 EnumSet에는 같은 Enum 타입임이 보장되어야 한다.
- 따라서 타입을 제네릭으로 만들어 사용한 것이다.
만약 제네릭을 쓰지 않고 로 타입을 쓰게 된다면?
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public static Set union(Set s1, Set s2) {
Set result = new HashSet(s1); // 경고!
result.addAll(s2); // 경고!
return result;
}
- 로(raw) 타입을 사용하고 있다.
- 매개변수의 타입이나, 반환 타입으로 로 타입을 사용하면, 컴파일은 가능하지만 경고가 발생한다.
- 위의 두 경고를 없애려면 메서드를 타입 안전하게 만들어야 한다.
- 제네릭 메서드로 수정하면 된다.
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public static <E> Set<E> union(Set<E> s1, Set<E> s2) {
Set<E> result = new HashSet(s1); // 경고!
result.addAll(s2); // 경고!
return result;
}
- 이 제네릭 메서드는 경고 없이 컴파일이 가능하고, 쓰기도 쉽다.
- 직접 형변환하지 않아도 어떤 오류나 경고 없이 컴파일 된다.
종합적으로 기존에 했던 얘기들과 같은 맥락이다. 타입 안전성을 위한 부분과 타입 캐스팅을 번거롭게 하지 않아도 되기 때문이다.
제네릭 메서드 만드는 법
메서드에 제네릭을 사용할 때도 클래스에 제네릭을 사용하는 것 처럼 타입이 오는 자리에 제네릭을 넣어주면 된다.
다만 메서드에 제네릭을 사용할 때는 메서드의 제한자와 반환 타입 사이에 타입 매개변수 목록을 넣어주어야 한다.
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public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> of(E e) {
- public static과 EnumSet 사이에 타입 매개변수를 괄호 사이에 넣어 명시해주어야 한다.
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public class Stack<E> {
private E[] elements;
//...
public E pop() { // 지정안해도 됨!
if (size == 0) {
throw new EmptyStackException();
}
E result = elements[--size];
elements[size] = null;
return result;
}
//...
}
- 단, 클래스가 제네릭을 사용하는 클래스라면 클래스 내 메서드에서 같은 제네릭을 사용할 때는 타입 매개변수를 지정해주지 않아도 된다.
제네릭 싱글톤 팩토리
제네릭은 런타임 시점에 타입이 소거된다고 했다. 이로 인해 하나의 객체를 어떤 타입으로든 매개변수화 할 수 있다.
하지만 이를 구현하기 위해서는 요청한 타입 매개변수에 맞게 매번 그 객체의 타입을 바꿔주는 정적 팩토리를 만들어야 한다.
말로는 조금 이해가 어려울 수 있다. 코드를 보자.
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public class GenericSingletonFactory {
private static final Function<Object, Object> IDENTITY_FN = (t) -> t;
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> Function<T, T> identityFunction() {
return (Function<T, T>) IDENTITY_FN;
}
}
- IDENTITY_FN은 입력 값을 그대로 반환하는 함수이다.
- 이러한 항등함수 객체는 상태가 없다. 따라서 요청할 때 마다 객체를 새로 생성하는 것은 낭비이다.
- 제네릭이 만약 실체화되었다면 항등함수를 타입별로 하나씩 만들어야 했다.
- IDENTITY_FN을 형변환하면 경고가 발생한다.
- 하지만 입력값을 단순 반환하는 항등함수임으로 타입이 안전하기 때문에 경고를 제거해줄 수 있다.
- 하나의 Function 객체를 어떤 타입으로든 매개변수화 한 것이다.
- 요청한 타입에 맞게 해당 객체의 타입을 바꾸어주는 역할을 한 것.
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Function<String, String> fun = GenericSingletonFactory.identityFunction();
for (String s : strings) {
System.out.println(fun.apply(s));
}
Function<Integer, Integer> fun = GenericSingletonFactory.identityFunction();
for (Integer i : ints) {
System.out.println(fun.apply(i));
}
- 형변환을 하지 않아도 컴파일 오류나 경고가 발생하지 않는다.
재귀적 타입 한정
자기 자신이 들어간 표현식을 사용해 타입 매개변수의 허용 범위를 한정할 수 있다는 개념이다.
주로 타입의 자연적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스와 함께 쓰인다.
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public static <E extends Comparable<E>> E max(Collection<E> c) {
...
}
- Collection의 요소들 중 가장 큰 요소를 반환하는 max() 메서드이다.
- 가장 큰 요소를 반환하려면 매개변수로 받아오는 컬렉션의 요소들은 비교, 정렬이 가능해야 한다.
- 타입 한정을 보면 모든 타입 E는 자신과 비교할 수 있는 E 이다. 라는 의미를 내포한다.
- 자기 자신 E를 포함한 표현식으로 타입 매개변수의 허용 범위를 Comparable이 구현된 타입으로 한정한 것이다.
정리
메서드에서도 제네릭을 사용하지 않고 로 타입이나 Object 타입을 사용하게 되면 사용할 때마다 형변환을 해주어야 하며, 타입 안전성에서도 문제가 생길 확률이 있다.
따라서 형변환을 해줘야 하는 메서드들은 제네릭을 사용하도록 수정하거나, 처음부터 그렇게 만들자.
기존 클라이언트의 코드도 건드리지 않으면서도 새로운 사용자의 편의성 그리고 타입 안전성을 모두 챙길 수 있는 방법이다.