Item29 - 이왕이면 제네릭 타입으로 만들라

 

클라이언트에서 직접 형변환해야 하는 타입보다 제네릭 타입이 더 안전하고 쓰기 편하다.

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;
    }

    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size) {
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
        }
    }
    
    public boolean isEmpty() {
    	return size == 0;
    }


    public Object pop() {
        if (size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        Object result = elements[--size];
        elements[size] = null; //다 쓴 참조 해제
        return result;
    }
}

 

위 Stack 코드 예제를 제네릭으로 바꿔보자

 

// E[]를 이용한 제네릭 스택 (170-174쪽)
public class Stack<E> {
    private E[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

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

    public void push(E e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }

    public E pop() {
        if (size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        E result = elements[--size];
        elements[size] = null; // 다 쓴 참조 해제
        return result;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (String arg : List.of("a", "b", "c"))
            stack.push(arg);
        while (!stack.isEmpty())
            System.out.println(stack.pop().toUpperCase());
    }
}

 

이 단계에서 오류가 발생하는 부분이 있다.

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

 

아이템 28에서 나온 것 처럼 실체화 불가 타입으로는 배열을 만들 수 없다. 배열을 사용하는 코드를 제네릭으로 만들려 할 때는 이 문제가 종종 등장할 것이다.

 

해결책은 두 가지가 있다.

/*   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];
    }

1. 제네릭 배열 대신에 Object 배열을 생성한 뒤에 제네릭 배열로 형변환 한다.

 - 형변환을 배열 생성시 한 번만 한다.

 - 가독성이 좋다.

 - 힙 오염이 발생할 수 있다.(아이템32 에서 설명)

 

 

public class Stack<E> {
    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(E e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }

    // 코드 29-4 배열을 사용한 코드를 제네릭으로 만드는 방법 2 (173쪽)
    // 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;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }

    // 코드 29-5 제네릭 Stack을 사용하는 맛보기 프로그램 (174쪽)
    public static void main(String[] args) {
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (String arg : List.of("a", "b", "c"))
            stack.push(arg);
        while (!stack.isEmpty())
            System.out.println(stack.pop().toUpperCase());
    }
}

 

2. 제네릭 배열 대신에 Object 배열을 사용하고, 배열이 반환한 원소를 E로 형변환 한다.

 - 원소를 읽을 때 마다 형변환을 해줘야 한다.(성능상 문제가 있을 수 있고 가독성도 좋지 않다.)