클래스와 마찬가지로, 메소드도 제네릭으로 만들 수 있다. 매개변수화 타입을 받는 정적 유틸리티 메소드는 보통 제네릭이다. 예컨대 Collections의 '알고리즘' 메소드(binarySearch, sort 등)는 모두 제네릭이다. 제네릭 메소드 작성법은 제네릭 타입 작성법과 비슷한데, 두 집합의 합집합을 반환하는 문제가 있는 메소드를 보자.
1 2 3 4 5 6 | // 로 타입 사용 - 수용 불가! public static Set union(Set s1, Set s2) { Set result = new HashSet(s1); result.addAll(s2); return result; } | cs |
컴파일은 되지만 경고가 발생하며, 경고를 없애려면 이 메소드를 타입 안전하게 만들어야 한다. 메소드 선언에서의 세 집합(입력 2개, 반환 1개)의 원소 타입을 타입 매개변수로 명시하고, 메소드 안에서도 이 타입 매개변수만 사용하게 수정하면 된다. 타입 매개변수들을 선언하는 타입 매개변수 목록은 메소드의 제한자와 반환 타입 사이에 온다.
1 2 3 4 5 6 | // 제네릭 메소드 public static <E> Set<E> union(Set<E> s1, Set<E> s2) { Set<E> result = new HashSet<>(s1); result.addAll(s2); return result; } | cs |
단순한 제네릭 메소드라면 이 정도면 충분하다. 이 메소드는 경고 없이 컴파일되며, 타입 안전하고, 쓰기도 쉽다. 제네릭 메소드를 사용하면 직접 형변환하지 않아도 어떤 오류나 경고 없이 컴파일된다.
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 매개 변수에 맞게 매번 그 객체의 타입을 바꿔주는 정적 팩토리를 만들어야 한다. 이 패턴을 제네릭 싱글톤 팩토리라 하며, Collections.reverseOrder 같은 함수 객체나 이따금 Collections.emptySet 같은 컬렉션용으로 사용한다. 이번에는 항등함수(identity function)를 담은 클래스를 만들고 싶다고 해보자.
1 2 3 4 5 6 7 | // 제네릭 싱글턴 팩토리 패턴 private static UnaryOperator<Object> IDENTITY_FN = (t) -> t; @SuppressWarnings("unchecked") public static <T> UnaryOperator<T> identityFunction() { return (UnaryOperator<T>) IDENTITY_FN; } | cs |
IDENTITY_FN을 UnaryOperator<T>로 형변환하면 T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<Object>는 UnaryOperator<T>가 아니기 때문에 비검사 형변환 경고가 발생한다. 하지만 항등함수란 입력 값을 수정 없이 그대로 반환하는 특별한 함수이므로, T가 어떤 타입이든 UnaryOperator<T>를 사용해도 타입 안전하다. 우리는 이 사실을 알고 있으니 @SuppressWarnings 애너테이션을 추가하여 비검사 형변환 경고를 숨긴 뒤 컴파일해도 된다.
상대적으로 드물긴 하지만, 자기 자신이 들어간 표현식을 사용하여 타입 매개변수의 허용 범위를 한정할 수 있다. 바로 재귀적 타입 한정(recursive type bound)이라는 개념이다. 재귀적 타입 한정은 주로 타입의 자연적 순서를 정하는 Comparable 인터페이스와 함께 쓰인다.
1 2 3 | public interface Comparable<T> { int compareTo(T o); } | cs |
여기서 타입 매개변수 T는 Comparable<T>를 구현한 타입이 비교할 수 있는 원소의 타입을 정의한다. 실제로 거의 모든 타입은 자신과 같은 타입의 원소와만 비교할 수 있다. Comparable을 구현한 원소의 컬렉션을 입력받는 메소드들은 주로 그 원소들을 정렬 혹은 검색하거나, 최솟값이나 최댓값을 구하는 식으로 사용된다. 이 기능을 수행하려면 컬렉션에 담긴 모든 원소가 상호 비교될 수 있어야 한다. 다음은 재귀적 타입 한정을 사용한 메소드의 예다.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | // 컬렉션에서 최댓값을 반환한다. - 재귀적 타입 한정 사용 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 = Objects.requireNonNull(e); return result; } | cs |
컬렉션에 담긴 원소의 자연적 순서를 기준으로 최댓값을 계산하며, 컴파일 오류는 발생하지 않는다. 재귀적 타입 한정은 훨씬 복잡해질 가능성이 있긴 하지만, 다행히 그런 일은 잘 일어나지 않는다.
제네릭 타입과 마찬가지로, 클라이언트에서 입력 매개변수와 반환값을 명시적으로 형변환해야 하는 메소드보다 제네릭 메소드가 더 안전하며 사용하기도 쉽다. 타입과 마찬가지로, 메소드도 형변환 없이 사용할 수 있는 편이 좋으며, 많은 경우 그렇게 하려면 제네릭 메소드가 되어야 한다. 역시 타입과 마찬가지로, 형변환을 해줘야 하는 기존 메소드는 제네릭하게 만들자. 기존 클라이언트는 그대로 둔 채 새로운 사용자의 삶을 훨씬 편하게 만들어줄 것이다.