[이펙티브 자바] 이왕이면 제네릭 메서드로 만들라

클래스와 마찬가지로, 메서드도 제네릭으로 만들 수 있다. 매개변수와 타입을 받는 정적 유틸리티 메서드는 보통 제네릭이다. 예컨대 Collections의 ‘알고리즘’ 메서드(binarySearch, sort 등)는 모두 제네릭이다.

타입 안전성이 보장되지 않은 메서드

public static Set union(Set s1, Set s2) {
    Set result = new HashSet(s1);
    result.addAll(s2);

    return result;
}

위 메서드는 컴파일은 되지만 타입 안전성이 보장되지 않으므로 new HashSet(s1) 부분과 result.addAll(s2) 부분에서 경고가 발생한다.

• 어떻게 type-safe하게 만들 수 있을까?
• 입력 2개, 반환 1개의 원소 타입을 타입 매개변수로 명시하고, 타입 매개변수만 사용하게 한다.
• 타입 매개변수들을 선언하는 타입 매개변수 목록은 메서드의 제한자와 반환 타입 사이에 온다.

제네릭 메서드를 활용한 메서드

class Main {
    // 제네릭 메서드 사용 예시 
    public static void main(String[] args){
        Set<String> guys = Set.of("Tom","dick");
        Set<String> girls = Set.of("JinYoung", "JiYeon");
        Set<String> union = union(guys, girls);
        System.out.println(union); // [dick, JiYeon, Tom, JinYoung]
    }
    
    // 제네릭 메서드 
    public static <E> Set<E> union(Set<E> s1, Set<E> s2) {
        Set<E> result = new HashSet<>(s1);
        result.addAll(s2);

        return result;
    }
}

• 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 매개변수에 맞게 매번 그 객체의 타입을 바꿔주는 정적 패터리를 만들어야 한다.
• 이 패턴을 제네릭 싱글턴 패턴이라고 한다. (Collections.reverseOrder, Collections.emptySet으로 사용됨)

예제로 ‘제네릭 싱글턴 팩터리 패턴’을 살펴보자

항등함수

class Main {
    // 제네릭 싱글턴 사용 예시 
    public static void main(String[] args){
      String[] strings = {"1", "2", "3"};
      UnaryOperator<String> sameString = identityFunction();
      for (String s : strings) {
           System.out.println(sameString.apply(s));
      }
      
      Number[] numbers = {1, 0.2, 3L};
      UnaryOperator<Number> sameNumber = identityFunction();
      for (Number n : numbers) {
        System.out.println(sameNumber.apply(n));
      }
    }

    // 제네릭 싱글턴 팩터리 패턴 
    private static UnaryOperator<Object> IDENTITY_FN = (t) -> t;
        
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> UnaryOperator<T> identityFunction() {
        return (UnaryOperator<T>) IDENTITY_FN;
    }
}

• IDENTITY_FN을 UnaryOperator로 형변환하면 비검사 형변환 경고가 발생.
• T가 어떤 타입이든 UnaryOperator
• 하지만 항등함수란 입력 값을 수정 없이 그대로 반환하는 특별한 함수이므로, T가 어떤 타입이든 UnaryOperator를 사용해도 type-safe.
• 이를 근거로 @SuppressWarnings 애너테이션을 추가한다.

재귀적 타입 한정

재귀적 타입 한정이라는 개념을 이용하면 자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 타입 매개변수의 허용 범위를 한정할 수도 있다.
재귀적 타입 한정은 주로 타입의 자연적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스와 함께 쓰인다.

public interface Comparable<T> {
    int compareTo(T o);
}

• Comparable 인터페이스의 타입 매개변수 T는 해당 인터페이스를 구현한 타입이 비교할 수 있는 원소의 타입을 정의한다.

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 Object.requireNonNull(e);
    
    return result;
}

• 타입 한정인 <E extends Comparable>는 "모든 타입 E는 자신과 비교할 수 있다"라고 해석할 수 있다.
• 위의 코드는 컬렉션에 담긴 원소의 자연적 순서를 기준으로 최댓값을 계산하며, 컴파일 오류나 경고는 발생 X.