[📕 Effective Java] 제네릭 上

제네릭

• 자바 5부터 사용 가능
• 객체를 꺼낼 때마다 형변환할 필요 없음
• 컬렉션이 담을 수 있는 타입을 컴파일러에 알려줌 👉 컴파일러는 알아서 형변환 코드를 추가

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• 클래스와 인터페이스 선언에 타입 매개변수가 사용됨 👉 제네릭 클래스 or 제네릭 인터페이스 = 제네릭 타입
• 매개변수화 타입  = List<String> 👉 String은 정규 타입 매개변수 E (List<E>)에 해당하는 실제 타입 매개변수

 

 

26. Raw 타입은 사용하지 말기 

raw 타입이란 제네릭 타입에서 타입 매개변수를 전혀 사용하지 않을 때를 말함
ex). List<E>의 raw 타입은 List임

 

👉 결론부터 말하자면, 오류가 발생하고 한참 뒤인 런타임에야 알아챌 수 있기 때문 !

 

✳️ 컬렉션의 raw 타입을 사용한 경우 

// Stamp 인스턴스만 취급
private final Collection stamps = ...;

// 실수로 동전을 넣음
stamps.add(new Coin(...));

for(Iterator i = stamps.iterator(); i.hasNext();){
	Stamp stamp = (Stamp) i.next(); // ClassCastException 던짐
    stamp.cancel();
}

 

✳️ 매개변수화된 컬렉션 타입 👉 타입 안전성 확보

private final Collection<Stamp> stamps = ...;

컴파일러는 stamps에 Stamp의 인스턴스만 넣어야 함을 인지하므로 stamps에 엉뚱한 타입의 인스턴스를 넣으려 하면 stamps.add(new Coin());  컴파일 오류 발생

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🤷‍♀️ 그럼 왜 raw 타입이 있는건가 ?

👉 바로 호환성 때문 !
제네릭 없이 짠 코드를 모두 수용하면서 제네릭을 사용하는 새로운 코드와 맞물려 돌아가게 해야만 했기 때문임

public static void main(String[] args){
	List<String> strings = new ArrayList<>();
    
    unsafeAdd(strings, Integer.valueOf(42));
    String s = strings.get(0); // 컴파일러가 자동으로 형변환 코드를 넣어줌
}

private static void unsafeAdd(List list, Object o){
	list.add(o);
}

위의 코드는 컴파일은 되지만 raw 타입인 List를 사용하여 경고([unchecked] unchecked call to add(E) as a member of the raw type List)가 발생한다. 

이대로 실행하면 strings.get(0)의 결과를 형변환하려 할 때 ClassCastException을 던져 실패하게 된다.

 

List를 매개변수화 타입인 List<Object>로 바꾸고 컴파일하면 컴파일 조차 되지 않는다. 

그 이유는 제네릭의 하위 타입 규칙 때문이다.

List<String>은 raw 타입인 List의 하위 타입이지만, List<Object>의 하위 타입은 아니기 때문이다. 

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✳️ 제네릭 타입을 쓰고 싶지만 실제 타입 매개변수가 무엇인지 신경 쓰고 싶지 않다면 물음표(?) 사용하기
👉 비한정적 와일드카드 타입 

static int numElementsInCommon(Set<?> s1, Set<?> s2) { ... }

• 타입 안전하며 유연
• Collection<?>에는 (null 외에는) 어떤 원소도 넣을 수 없음

Collection<?> collection = new ArrayList<String>();
collection.add("Hello"); // 컴파일 오류
collection.add(123); // 컴파일 오류
collection.add(null); // 허용됨

// 읽기는 가능
Object element = collection.iterator().next();

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✴️ Raw 타입을 사용하는 예외 

• class 리터럴
  • List.class, String[].class, int.class 허용
  • List<String>.class, List<?>.class 허용 X
• instanceof 연산자
  • 런타임에는 제네릭 타입 정보가 지워지므로 instanceof 연산자는 비한정적 와일드카드 타입 이외의 매개변수화 타입에는 적용 불가
  • raw 타입과 비한정적 와일드카드 타입 모두 똑같이 동작

if(o instanceof Set){ // raw 타입 
	Set<?> s = (Set<?>) o; // 와일드카드 타입
    ...
}

 

 

27.  비검사 경고 제거하기

• 경고를 제거할 수 없지만 타입 안전하다고 확신할 수 있다면 @SuppressWarnings("unchecked") 어노테이션을 달아 경고 숨기기
  👉 가능한 한 좁은 범위에 적용 (변수 선언, 아주 짧은 메서드, 생성자) -> 클래스 전체 적용 X
• 경고를 숨기기로 한 근거를 주석으로 남기기 

 

 

28. 배열보다는 리스트 사용하기

✳️ 배열과 제네릭 타입의 차이 

• 배열
  • 공변 (함께 변화)
  • Sub가 Super의 하위타입이라면 배열 Sub[]는 배열 Super[]의 하위 타입이 됨
  • new List<E>[], new List<String>[], new E[] 는 컴파일할 때 제네릭 배열 생성 오류 발생 
  • 런타임에는 타입 안전하지만, 컴파일 타임에는 X
• 제네릭
  • 불공변 (함께 변화 X)
  • 서로 다른 타입 Type1과 Type2가 있을 때, List<Type1>은 List<Type2>의 하위 타입도 아니고 상위 타입도 아님
  • 원소의 타입 정보가 소거되어 런타임에는 무슨 타입인지 알 수 없음
  • 컴파일 타임에는 타입 안전하지만, 런타임에는 안전 X

👉 위와 같은 차이로 배열과 제네릭은 잘 어우러지지 못함 

 

배열로 형변환할 때 제네릭 배열 생성 오류나 비검사 형변환 경고가 뜨는 경우 대부분은 배열인 E[] 대신 컬렉션인 List<E>를 사용하면 해결됨 

 

 

 

 

29. 이왕이면 제네릭 타입으로 만들기

 

 

 

 

 

30. 이왕이면 제네릭 메서드로 만들기

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

👉 만약 <E>를 메서드 앞에 선언하지 않는다면, 컴파일러는 E가 무엇을 의미하는지 알 수 없음

✳️ 재귀적 타입 한정 

// 컬렉션에서 최댓값 반환
// 모든 타입 E는 자신과 비교할 수 있음
public static <E extends Comparable<E>> E max(Collection<E> c){

	if(c.isEmpty())
    	throw new IllegalArgumentException("컬렉션이 비어있습니다");
    
    E result = null;
    for(E e : c)
    	if(result == null || e.compareTo(result) > 0)
        	result = Objects.requireNonNull(e);
            
    return result;
}

👉 자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 타입 매개변수의 허용 범위 한정