Effective Java - Generic (Item 26 ~ 33)

Item 26. raw type은 사용하지 마라

✅ 제네릭 클래스, 제네릭 인터페이스 (generic interface)
클래스와 인터페이스 선언에 타입 매개 변수가 쓰인 것. 이를 합쳐 generic type이라고 한다.

✅ raw type
제네릭 타입에서 타입 매개변수를 전혀 사용하지 않을 때를 말한다.

로 타입은 사용하지 말자. 예를 들어 List를 List로만 사용하는 것이다. 로 타입은 이전 자바 버전 호환성 땜에 사용가능하지만, 사용 안하는 게 좋다. 단 예외 2가지가 있다.

1. class 리터럴
   List.class는 사용할 수 없고, List.class만 가능하다.
2. instanceof
   ✅ unbounded wildcard type
   ?로 쓴다. 어떤 타입인지 신경쓰지 않을 때, 어떤 타입도 담을 수 있는 타입
3. ✅ bounded wildcard type
   '? extends 특정 클래스' 로 쓴다.

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Item 28. 배열보다는 리스트를 사용하라

배열과 리스트는 타입 규칙이 달라서 섞어쓰기가 쉽지 않다.

배열은 런타임에 에러가 발생하고 제네릭(리스트)는 컴파일 타임에 에러가 발생한다. 따라서 배열을 리스트로 대체하자.

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Item 29. 이왕이면 제네릭 타입으로 만들자

제네릭 타입으로 만들어서 클라이언트에서 직접 형변환하지 않아도 되어 더 안전하고 쓰기 편하게 하는 게 좋다. (타입 매개변수를 통해 타입을 명시할 수 있기 때문이다)

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Item 30. 이왕이면 제네릭 메서드로 만들자

클래스와 마찬가지로 메서드도 제네릭으로 만들 수 있다.

✅ (타입 매개변수를 선언하는) 타입 매개변수 목록은 메서드의 제한자와 반환 타입 사이에 쓴다.

✅ 제네릭 싱글턴 팩터리 패턴

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 팩터리를 만들어야 한다. 이 패턴이 제네릭 싱글턴 팩터리이다.

Collections.reverseOrder, Collections.emptySet으로 사용한다.

✅ 재귀적 타입 한정
자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 타입 매개변수의 허용 범위를 한정할 수 있다. 주로 타입의 한정적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스와 함께 쓰인다. <E extends Comparable<E>> ⇒ 모든 타입은 자신과 비교할 수 있다.

제네릭 타입(Item 29.)와 마찬가지로 제네릭 메서드로 클라이언트가 형변환을 하지 않도록 한다.

✅ 배열과 제네릭 차이

배열은 공변(covariant. 함께 변한다)이다. A가 B의 하위 타입이라면 A[]도 B[]의 하위가 된다. 그에 반해, 제네릭은 불공변(invariant)이다. List<A> 와 List<B> 는 서로 하위도 상위도 아니다.

1. 배열은 런타임에도 타입을 확인하지만(→ 런타임 에러 발생 가능) 제네릭은 런타임 시에 타입 정보가 소거된다.

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Item 31. 한정적 와일드 카드를 사용해 API 유연성을 높여라

💡 유연성을 극대화하려면 원소의 생산자나 소비자용 입력 매개변수에 와일드 카드 타입을 사용하라.

한편, 입력 매개변수가 생산자와 소비자 역할을 동시에 한다면 와일드 카드 타입을 사용하지 않는 게 좋다.

PECS 공식 : Producer - extends, Consumer - super

매개 변수화 타입 T가 생산자라면 <? extends T>
                            소비자라면 <? super T>

public static <E> Set<E> union (Set<E> s1, Set<E> s2)

생산자(데이터 제공) ⇒ union (Set<? extends E> s1, Set<? extends E> s2)

단, 반환 타입에는 한정적 와일드카드 타입을 사용하면 안 된다. 클라이언트도 와일드 카드 타입을 써야하기 때문

✅ parameter(매개변수)와 argument(인수)
매개변수는 메서드 선언에 정의한 변수. void add(int value)
인수는 메서드 호출 시 넘기는 실제값. add(10)

Comparable<E>보다는 Comparable<? super E>를 사용하는 편이 낫다. Comparator도 마찬가지
예를 들어 A의 클래스가 B의 하위 클래스인데 Comparable<B>만이 구현되어 있다면 <E extends Comparable<? super E>>로만 가능하다.

• 비한정적 타입 매개변수와 비한정적 와일드 카드는 유사한 점이 많다.
• 다른 점은 타입 매개변수는 메서드 안에서 해당 타입에 대한 정의나 변수를 생성할 수 있다는 것이다. 혹은 매개변수의 타입을 일치시킬 수 없다.
• ⇒ 메서드 선언에 타입 매개변수가 한 번만 나오면 와일드 카드로 대체하라 (한정적이든 비한정적이든)

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Item 32. 제네릭과 가변인수를 함께 쓸 때는 신중하라

✅ 가변 인수 (varags)
    메서드에 넘기는 인수의 개수를 한 개 이상으로 받을 수 있다. (Type... param) 과 같이 사용된다.
    실제로는 Object[] 배열이 생긴다.

가변인수 메서드를 호출할 때 varargs 매개 변수를 담는 제네릭 배열이 만들어진다. 제네릭과 타입 매개 변수는 실체화 불가 타입이고, 이 변수가 타입이 다른 객체를 참조하면 힙 오염이 발생한다.

⇒ 제네릭 varargs 배열 매개변수에 값을 저장하는 것은 안전하지 않다.

• 타입 안전성
  • 메서드 내에서 배열(가변인수 매개변수를 담는 제네릭 배열)에 아무것도 저장하지 않고 그 배열의 참조가 밖으로 노출되지 않는다면 안전!
  • 매개 변수 배열이 호출자로부터 그 메서드로 순수하게 인수들을 전달하는 일만 한다면 안전!⇒ 제네릭 varargs 매개변수 배열에 다른 메서드가 접근하도록 허용하면 안전하지 않다.

💡 정리하자면
  - varargs 매개 변수 배열에 아무것도 저장하지 않는다.
  - 그 배열(혹은 복제본)을 신뢰할 수 없는 코드에 노출하지 않는다.

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Item 33. 타입 안전 이종 컨테이너를 고려하라

✅ 컨테이너

객체를 저장하는 것 중 배열이 있는데, 한 번 크기가 정해지면 변경될 수 없다. 따라서 java.util 라이브러리에 container class들이 제공된다. List, Map, Set, Queue, ThreadLocal 등이 있다.

✅ Class

Class 클래스는 제네릭이다. String.class는 사실 Class 이다.

✅ printf("%n");

여기서 %n 은 플랫폼에 맞는 줄바꿈 문자로 자동 대체된다

✅ 타입 안전 이종 컨테이너 패턴 (type safe heterogeneous container)

Set<E>, Map<K, V> 와 같은 제네릭은 컨테이너 자신을 매개변수화한다. 따라서 하나의 컨테이너에서 매개변수화할 수 있는 타입의 수가 제한된다. 이렇게 컨테이너 대신에 키를 매개변수화하여 더 유연하게 사용 가능한 패턴이 타입 안전 이종 컨테이너 패턴이다.

키를 매개변수화한 다음, 컨테이너에 값을 넣거나 뺄 때 매개변수화한 키를 함께 제공하면 된다. 이렇게 하면 제네릭 타입 시스템이 값의 타입이 키와 같음을 보장해준다. 키로 쓰이는 Class 객체를 타입 토큰이라 한다.

Map<Class<?>, Object> map
String.class, Integer.class 등이 Key가 된다
EnumMap에도 사용되는 개념이다

✅ Class 클래스의 cast 메서드

• cast 메서드는 형 변환 연산자의 동적 버전이다.
• 주어진 인수가 해당 타입의 인스턴스라면 그대로 변환하고, 아니면 ClassCastException을 발생시킨다
• 이 간단한 로직을 굳이 사용하는 이유는?
  Class 클래스가 제네릭이라는 이점을 완벽히 활용하기 때문! → 타입 안전
  

  public class Class{ 
    T cast(Object obj); 
  }​

✅ Collections의 컬렉션 래퍼들

checkedSet, checkedList, checkedMAp 메서드들은 모두 제네릭으로, Class 객체와 컬렉션의 컴파일타임 타입이 같음을 보장한다