[Effective Java] 아이템 29. 이왕이면 제네릭 타입으로 만들라.

🎯 아이템 29. 이왕이면 제네릭 타입으로 만들라.

새로운 타입을 설계할 때는 형변환 없이도 사용할 수 있도록하라. 그렇게 하려면 제네릭 타입으로 만들어야 할 경우가 많다.
기존 타입 중 제네릭이었어야 하는 게 있다면 제네릭 타입으로 변경하자. 기존 클라이언트에는 아무 영향을 주지 않으면서,
새로운 사용자를 훨씬 편하게 해주는 길이다.

• Object 기반 스택 - 제네릭이 절실한 강력 후보!⭐ 지금 상태에서는 클라이언트가 스택에서 꺼낸 객체를 형변환해야 하는데, 이때 런타임 오류가 날 위험이 있다.
  

  public class Stack {
    private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
  
    public Stack() {
        elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }
  
    public void push(Object e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }
  
    public Object pop() {
        if (size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        Object result = elements[--size];
        elements[size] = null;
        return result;
    }
  
    public boolean isEmpty() { 
        return size == 0;
    }
  
    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size) 
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }
  }
    

일반 클래스를 제네릭 클래스로 만드는 첫 단계는 클래스 선언에 타입 매개변수(E)를 추가하는 일이다.

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

⭐ 하지만 E와 같은 실체화 불가 타입으로는 배열을 만들 수 없다.

• 해결책 첫 번째
  
  제네릭 배열 생성을 금지하는 제약을 대놓고 우회하는 방법으로 Object 배열을 생성한 다음 제네릭 배열로 형변환 하자!

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

  ⭐ push 메서드를 통해 배열에 저장되는 원소의 타입은 항상 E다. 따라서 이 비검사 형변환은 확실히 안전하기 때문에 @SuppressWarnings으로 경고를 숨긴다.

• 해결책 두 번째
  
  elements 필드의 타입을 E[]에서 Object[]로 바꾸는 것이다. 이 또한 push 메서드를 통해 E 타입만 허용하므로 안전하다.
  

  // 비검사 경고를 적절히 숨긴다.
  public E pop() {
    if (size == 0)
        throw new EmptyStackException();
  
    // push에서 E 타입만 허용하므로 이 형변환은 안전하다.
    @SuppressWarnings("unchecked") E result = (E) elements[--size];
    elements[size] = null; // 다 쓴 참조 해제
    return result;
  }

첫 번째 방식에는 형변환을 배열 생성 시 단 한 번만 해주면 되지만, 두 번째 방식에서는 배열에서 원소를 읽을 때마다 해줘야한다. 따라서 현업에서는 첫 번째 방식을 더 선호하며 자주 사용한다. 하지만 (E가 Object가 아닌 한) 배열의 런타임 타입이 컴파일타입과 달라 힙 오염을 일으킨다.

🚩 힙 오염(heap pollution)이란? click here.

참고 자료

Joshua Bloch, 『Effective Java 3/E』, 개앞맵시 옮김, 프로그래밍인사이트(2018)
http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788966262281&orderClick=LEa&Kc=