아이템29. 이왕이면 제네릭 타입으로 만들라

✔️ Stack에 제네릭 타입 사용

아이템7에서 다룬 스택 코드는 원래 제네릭 타입이어야 마땅하다.

다음과 같이 타입 매개변수 E를 추가하고, Object를 적절한 타입 매개변수로 바꾸어준다.

public class Stack<E> {
    private E[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    public Stack() {
        // 컴파일 오류. 실체화 불가 타입으로는 배열을 만들 수 없다. 
        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;
    }
    
    // isEmpty와 ensureCapacity 메서드는 그대로다.
    ...
}

위의 코드는 new E[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY] 부분에서 오류가 발생한다.

💡 해결 방법

이를 해결하기 위한 방법은 두 가지가 있다.

1️⃣ Object 배열을 생성한 다음 제네릭 배열로 형변환하기

// 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];
}

이렇게 수정하면, 컴파일러에서 unchecked cast 경고를 내보낸다.

그러나 이 경우에 elements 배열은 private 필드에 저장되고, push 메서드로 전달되는 원소의 타입은 항상 E이므로 비검사 형변환은 안전하다. 비검사 형변환이 안전하기 때문에 @SuppressWarnings 애너테이션을 달아 경고를 숨겼다.

이 방법은 가독성이 좋고, 뒤의 방법보다 코드도 더 짧다.

2️⃣ 필드 타입을 Object[]로 바꾸기

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

pop() 메서드에서 반환한 원소를 E로 형변환하면 컴파일러가  unchecked cast 경고를 내보낸다.

이번에도 형변환이 안전하다고 증명하고, 위와 같이 경고를 숨길 수 있다.

이 방법은 배열에서 원소를 읽을 때마다 형변환을 해주어야 한다.
그러나 첫 번째 방식은 배열의 런타임 타입과 컴파일타임 타입이 달라 힙 오염(heap pollution)을 일으킨다.

📌 핵심 정리

• 클라이언트에서 직접 형변환해야 하는 타입보다 제네릭 타입이 더 안전하고 쓰기 편하다. 그러니 새로운 타입을 설계할 때는 형변환 없이도 사용할 수 있도록 하라.
• 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. (아이템 26)