ITEM 29, 이왕이면 제네릭 타입으로 만들라

일반 클래스를 제네릭 클래스로 만드는 방법

1. 클래스 선언에 타입 매개 변수를 추가한다.

보통 E 를 사용한다.
- Object -> E

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

2. E와 같은 실체화 불가 타입으로는 배열을 만들 수 없으니 해결한다.

런타임시 타입 정보가 소거된다.

E[] elements = new E[DEFAULT_INITAL_CAPACITY]

2(1). 제네릭 배열 생성을 금지하는 제약을 대놓고 우회한다.

Object 배열을 생성한 다음 제네릭 배열로 형변환한다.

E[] elements = (E[]) new Object[DEFAULT_INITAL_CAPACITY]

비검사 형변환이 프로그램의 타입 안정성을 해치지 않음을 우리 스스로 확인해야 한다.
- elements 배열은 private 에 저장된다.
- 클라이언트로 반환되거나 다른 메서드로 전달되는 일이 없다.
- 배열에 저장되는 원소의 타입은 항상 E 이다.
검증 되었다면 @SuppressWarning 애너테이션으로 해당 경고를 숨긴다.(ITEM 27)

2(1). 특징

가독성이 좋다.
- 배열의 타입을 E[]로 선언하여 오직 E 타입 인스턴스만 받음을 확실히 어필한다.
코드가 더 짧다.
- 형변환을 배열 생성 시 한 번만 해주면 된다.
2(2) 방법보다 더 선호되지만, 배열의 런터임 타입이 컴파일타임 타입과 달라 힙 오염이 일어날 수 있다.
- 힙 오염(Heap pollution): JVM의 힙(Heap) 메모리 영역에 저장되어있는 특정 변수(객체)가 불량 데이터를 참조함으로써, 만일 힙에서 데이터를 가져오려고 할때 얘기치 못한 런타임 에러가 발생할 수 있는 오염 상태를 일컫는다.

2(2). 배열 필드의 타입을 Object[]로 바꾼다.

E result = (E) elements[--size];

E 는 실체화 불가 타입이므로 컴파일러는 런타임에 이뤄지는 형변환이 안전한 지 증명할 방법이 없다.
우리가 직접 증명하고 경고를 숨길 수 있다.
- 해당 할당문을 포함한 메소드 전체의 경고를 숨기지 말고 비검사 형변환을 수행하는 할당문에서만 숨긴다.

@SuppressWarning("unchecked") E result = (E) elements[--size];

2(2). 특징

배열에서 원소를 읽을 때마다 해줘야 한다.
힙 오염이 없다.
- 이 때문에 2(2)를 고수하기도 한다.

제네릭 배열을 사용하는 이유

‘ITEM 28, 배열보다는 리스르틀 우선하라’ 와 모순된 점이 있다.
제네릭 타입안에서 리스트를 항상 가능한 것도, 더 좋은 것도 아니다.
자바가 리스트를 기본 타입으로 제공하지 않으므로 ArrayList 같은 제네릭 타입도 기본 타입인 배열을 통해 구현해야 한다.
성능 향상의 이슈로 배열을 사용할 수 있다.
- HashMap 같은 제네릭 타입은 성능을 높일 목적으로 배열을 사용한다.
제네릭 타입의 타입 매개변수에는 기본 타입을 사용할 수 없으나, 박싱된 기본 타입으로 우회할 수 있다.

O : Stack<Object>, Stack<int[]>, Stack<List<String>>, Stack
X : Stack<int>, Stack<double> // 컴파일 에러 int > Integer, double > Double

한정적 타입 매개변수

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

<E extends Delayed> 는 Delayed 의 하위 타입만 받는다는 뜻이다.
- 모든 타입은 자기 자신의 하위 타입, DelayQueue<Delayed> : 사용가능
ClassCastException 걱정할 필요가 없다.

정리

클라이언트에서 직접 형변환하는 타입보다 제네릭 타입이 더 안전하고 쓰기 편하다.
새로운 타입을 설꼐할 때는 형변환 없이도 사용할 수 있게 해야하고 그럴려면 제네릭을 사용해야 할 경우가 많다.
제네릭이었어야 하는 게 있다면 제네릭 타입으로 변경하는 게 좋다.

Reference:

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ITEM 29, 이왕이면 제네릭 타입으로 만들라