[Effective Java]30.이왕이면 제네릭 메서드로 만들라

클래스와 마찬가지로, 메서드도 제네릭으로 만들 수 있다.

매개변수화 타입을 받는 정적 유틸리티 메서드는 보통 제네릭이다.

예컨대 Collections의 '알고리즘' 메서드(binarySearch, sort 등)는 모두 제네릭이다.

제네릭 메서드 작성법은 제네릭 타입 작성법과 비슷하다.

 

단순한 제네릭 메서드라면 아래와 같이 작성할 수 있다.

// 코드 30-2 제네릭 메서드 (177쪽)
public static <E> Set<E> union(Set<E> s1, Set<E> s2) {
    Set<E> result = new HashSet<>(s1);
    result.addAll(s2);
    return result;
}

 

// 코드 30-3 제네릭 메서드를 활용하는 간단한 프로그램 (177쪽)
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);
}

 

union 메서드는 입력 2개, 반환 1개의 타입이 모두 같아야 한다.

이를 한정적 와일드 카드 타입(아이템 31)을 사용하여 더 유연하게 개선할 수 있다.

 

때때로 불변 객체를 여러 타입을 활용할 수 있게 만들어야 할 때가 있다.

제네릭은 런타임에 타입 정보가 소거되므로 하나의 객체를 어떤 타입으로든 매개변수화 할 수 있다.

하지만 이렇게 하려면 요청한 타입 매개변수에 맞게 매번 그 객체의 타입을 바꿔주는 정적 팩터리를 만들어야 한다.

이 패턴을 제네릭 싱글턴 팩터리라 하며, Collections.reverseOrder 같은 함수 객체(아이템 42)나 Collections.emptySet 같은 컬렉션용으로 사용한다.

 

이번에는 항등함수(identity function)를 담은 클래스를 만들고 싶다고 해보자.

자바 라이브러리의 Function.identity를 사용하면 되지만(아이템 59), 직접 작성해볼 것이다.

항등함수 객체는 상태가 없으니 요청할 때 마다 새로 생성하는 것은 낭비다.

자바의 제네릭이 실체화된다면 항등함수를 타입별로 하나씩 만들어야 했겠지만, 소거 방식을 사용한 덕에 제네릭 싱글턴 하나면 충분하다.

 

// 코드 30-4 제네릭 싱글턴 팩터리 패턴 (178쪽)
private static UnaryOperator<Object> IDENTITY_FN = (t) -> t;

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

 

IDENTITY_FN을 UnaryOperator<T>로 형변환하면 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.

 

상대적으로 드물긴 하지만, 자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 타입 매개변수의 허용 범위를 한정할 수 있다.

바로 재귀적 타입 한정이라는 개념이다.

재귀적 타입 한정은 주로 타입의 자연적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스(아이템 14)와 함께 쓰인다.

 

public interface Comparable<T> {
    public 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.

예를 들어 String은 Comparable<String>을 구현하는 식이다.

 

정렬, 검색, 최솟값, 최댓값을 구하는 식으로 사용되는데, 이 기능을 수행하려면 컬렉션에 담긴 모든 원소가 상호 비교될 수 있어야 한다.

다음은 이 제약을 코드로 표현한 모습이다.

public static <E extends Comparable<E>> E max(Collection<E> c)

 

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.

 

재귀적 타입 한정은 훨씬 복잡해질 가능성이 있긴 하지만, 다행히 그런 일은 잘 일어나지 않는다.

이번 아이템에서 설명한 관용구, 여기에 와일드카드를 사용한 변형(아이템 31), 그리고 시뮬레이트한 셀프 타입 관용구(아이템 2)를 이해하고 나면 실전에서 마주치는 대부분의 재귀적 타입 한정을 무리 없이 다룰 수 있다.

 

핵심 정리

제네릭 타입과 마찬가지로, 클라이언트에서 입력 매개변수와 반한값을 명시적으로 형변환해야 하는 메서드보다 제네릭 메서드가 더 안전하며 사용하기도 쉽다.

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

역시 타입과 마찬가지로, 형변환을 해줘야하는 기존 메서드는 제네릭하게 만들자.