아이템29 이왕이면 제네릭 타입으로 만들라

Effective Java 3e 아이템 29를 요약한 내용 입니다.

Effective Java 3e 아이템 29를 요약한 내용 입니다.

JDK가 제공하는 제네릭 타입과 메서드를 사용하는 일은 일반적으로 쉬운 편이지만, 제네릭 타입을 새로 만드는 일은 조금 더 어렵다.

public class Stack {
    private Object[] elements;
    ...

    public Stack() {
    elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    public void push(Object e) {
    ...
    }

    public Object pop() {
    if (size == 0)
        throw new EmptyStackException();
    Object result = elements[--size];
    ...
    }
    ...
}

위 Stack 클래스를 제네릭으로 만들어 보자

public class Stack<E> {
    private E[] elements;
    ...

    public Stack() {
    elements = (E[]) new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    public void push(E e) {
    ...
    }

    public E pop() {
    if (size == 0)
        throw new EmptyStackException();
    E result = elements[--size];
    ...
    }
    ...
}

그러면 아래와 같은 경고 메시지를 확인할 수 있을 것이다.

Stack.java:8: warning: [unchecked] unchecked cast
found: Object[], required: E[]
        elements = (E[]) new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
                        ^

문제의 배열 elements는 private 필드에 저장되고 클라이언트로 반환되거나 다른 메서드에 전달되는 일이 전혀 없다. push 메서드를 통해 배열에 저장되는 원소의 타입은 항상 E다. 따라서 이 비검사 형변환은 확실히 안전하다.

비검사 형변환이란? 검사하지 않다고 형변환하는 경우를 말한다. 위와 같이 E가 무슨 타입인지 알 수 없어서 컴파일러가 런타임에도 안전할지 알 수 없다는 경고를 보여주고 있다. 제네릭은 실체화 불가 타입이므로 런타임에서는 타입에 대한 정보가 소거되기 때문이다.

비검사 형변환이 안전함을 직접 증명 했다면 범위를 최소로 좁혀 @SuppressWarnings 에너테이션으로 해당 경고를 숨긴다.

// 배열 elements는 push(E)로 넘어온 E 인스턴스만 담는다.
// 따라서 타입 안전성을 보장하지만,
// 이 배열의 런타임 타입은 E[] 가 아닌 Object[]다!
@SuppressWarnings("unckecked")
public Stack() {
    elements = (E[]) new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
}

제네릭 배열 생성 오류를 해결하는 두 번째 방법은 elements 필드의 타입을 E[]에서 Object[]로 바꾸는 것이다.

E는 실체화 불가 타입이므로 컴파일러는 런타임에 이뤄지는 형변환이 안전한지 증명할 방법이 없다. 이번에도 우리가 직접 증명하고 경고를 숨길 수 있다.

public E pop() {
    if (size == 0)
        throw new EmptyStackException();

    // push에서 E 타입만 허용하므로 이 형변환은 안전하다.
    @SuppressWarnings("unckecked") E result = (E) elements[--size];
    ...
}

타입 매개변수에 제약을 두는 제네릭 타입도 있다.

java.util.concurrent.DelayQueue를 보면 확인할 수 있다.

class DelayQueue<E extends Delayed> implements BlockingQueue<E>

이렇게 하여 DelayQueue 자신과 DelayQueue를 사용하는 클라이언트는 DelayQueue의 원소에서 (형변환 없이) 곧바로 Delayed 클래스의 메서드를 호출할 수 있다.

정리

클라이언트에서 직접 형변환해야 하는 타입보다 제네릭 타입이 더 안전하고 쓰기 편하다. 그러니 새로운 타입을 설계할 때는 형변환 없이도 사용할 수 있도록 하라. 기존 타입 중 제네릭이었어야 하는 게 있다면 제네릭 타입으로 변경하자.

출처

• https://github.com/icarus8050/study/blob/master/effectivejava3rd/src/main/java/item_28/Chooser.java