[아이템 30] 이왕이면 제네릭 메서드로 만들라

클래스와 마찬가지로, 메서드도 제네릭으로 만들 수 있다.

매개변수화 타입을 받는 정적 유틸리티 메서드는 보통 제네릭이다.

 

[How]

제네릭 메서드 만드는 법

메서드 선언에서의 원소 타입을 타입 매개변수로 명시하고, 메서드 안에서도 이 타입 매개변수만 사용하게 수정하면 된다.

• 타입 매개변수들을 선언하는 타입 매개변수 목록은 메서드의 제한자와 반환 타입 사이에 온다.

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

• union 메서드는 집합 3개(입력 2개, 반환 1개)의 타입이 모두 같아야 한다. (하위 타입도 안 됨. 완전히 타입이 같아야 함!)
• 이를 한정적 와일드카드 타입(아이템31)을 사용하여 더 유연하게 개선할 수 있다.

 

제네릭 싱글턴 팩터리

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 매개 변수에 맞게 매번 그 객체의 타입을 바꿔주는 정적 팩터리를 만들어야 한다.
• 이 패턴을 제네릭 싱글턴 팩터리라 한다.

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

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

• 항등함수(identity function)를 담은 클래스의 코드이다. (Integer를 넣으면 Integer, String을 넣으면 String을 반환하는 함수)
• 항등함수 객체는 상태가 없으니 요청할 때마다 새로 생성하는 것은 낭비다.
  
  • 자바의 제네릭이 실체화된다면 항등함수를 타입별로 하나씩 만들어야 했겠지만, 소거 방식을 사용한 덕에 제네릭 싱글턴 하나면 충분하다.
• IDENTITY_FN을 UnaryOperator<T>로 형변화하면 비검사 형변환 경고가 발생한다.
  • T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<Object>는 UnaryOperator<T>가 아니기 때문이다.
  • 하지만 항등함수란 입력 값을 수정 없이 그대로 반환하는 특별한 함수이므로, T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<T>를 사용해도 타입 안전하다.
  • 그래서 @SuppressWarnings 애너테이션을 추가하면 오류나 경고 없이 컴파일된다.

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 s : numbers) {
        System.out.println(sameNumber.apply(s));
    }
}

 

 

재귀적 타입 한정(recursive type bound)

자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 타입 매개변수의 허용 범위를 한정할 수 있다.

• 재귀적 타입 한정은 주로 타입의 자연적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스(아이템14)와 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. e.g.) Comparable<String>, Comparable<Integer>
• Comparable을 구현한 원소의 컬렉션을 입력받는 메서드들은 주로 그 원소들을 정렬 혹은 검색하거나, 최솟값이나 최댓값을 구하는 식으로 사용된다.

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.
• 재귀적 타입 한정은 훨씬 복잡해질 가능성이 있긴 하지만 관용구, 여기에 와일드카드를 사용한 변형(아이템31), 그리고 시뮬레이트한 셀프 타입 관용구(아이템2)를 이해하고 나면 실전에서 마주치는 대부분의 재귀적 타입 한정을 무리 없이 다룰 수 있을 것이다.