이펙티브자바, 28. 배열보다는 리스트를 사용하라

2022-03-08 • infoqoch •

java

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배열과 리스트의 차이

배열의 경우 Sub[] 이 Super[] 의 하위타입이 된다. 그러니까 Object[] 가 String[] 의 하위타입이 된다.
이러한 배열의 특성 때문에 문법 상 맞지 않는 코드가 컴파일 과정에서 승인된다. 그리고 런타임 과정에서 예외가 발생한다.
리스트, 정확히 제너릭 클래스와 인터페이스는, 컴파일 시점에서 타입이 맞지 않는 코드에 대하여 에러를 던진다.
추가적으로 Object[] 타입으로 String[]이 초기화되는 것과 달리, 제네릭 클래스와 인터페이스는 상위/하위타입으로 타입변화가 허용되지 않는다.
타입의 표현력과 안정성문제로 배열보다는 리스트가 선호된다.

@Test
void test() {
    Object[] objets = new Integer[10];
    objets[0] = 1;
    Assertions.assertThatThrownBy(()->{
        // String 을 삽입 할 수 있다.
        objets[1] = "hello!"; 
    }).isInstanceOf(ArrayStoreException.class);
}

@Test
void test2() {
    // 컴파일 에러 발생
    // List<Object> objects = new ArrayList<Integer>();

    // Integer로 타입이 고정된다.
    List<Integer> objects = new ArrayList<Integer>();
    objects.add(123);

    // 컴파일 에러 발생
    objects.add("kim");
}

제네릭으로의 적용의 다양한 방법들

제네릭 미적용

제네릭이 아닌 Object 배열을 사용한다.
Object 배열을 사용할 경우 형변환의 문제가 발생한다.

public class Chooser1 {
	private final Object[] choiceArray;

	public Chooser1(Collection choices) {
		choiceArray = choices.toArray();
	}

	public Object choose() {
		Random rnd = ThreadLocalRandom.current();
		return choiceArray[rnd.nextInt(choiceArray.length)];
	}
}

제네렉 배열의 사용

제네릭을 배열로 한다. T[]
제네릭은 런타임 시점에서 타입을 잃어버린다. 그러므로 타입변환을 코드에서 명시해야 한다. (T[]) choices.toArray();
형변환을 하기 때문에 컴파일러는 형변환과 관련하여 확신을 할 수 없고 경고 메시지를 띄운다.

public class Chooser2<T> {
	private final T[] choiceArray;

	public Chooser2(Collection<T> choices) {
		choiceArray = (T[]) choices.toArray();
	}

	public Object choose() {
		Random rnd = ThreadLocalRandom.current();
		return choiceArray[rnd.nextInt(choiceArray.length)];
	}
}

리스트 제네릭 사용

형변환 문제과 관련한 고민이 사라진다. 컴파일 시점에서 코드의 문제가 드러난다. 성능 등 문제로 배열을 꼭 써야하는 상황이 아니면 리스트가 낫다.

public class Chooser3<T> {
	private final List<T> choiceArray;

	public Chooser3(Collection<T> choices) {
		choiceArray = new ArrayList<>(choices);
	}

	public Object choose() {
		Random rnd = ThreadLocalRandom.current();
		return choiceArray.get(rnd.nextInt(choiceArray.size()));
	}

}

제네릭의 특징

컴파일 시점에만 데이터 타입에 대한 정보를 제네릭은 가지고 있다. 런타임 시점에서 데이터 타입에 대한 정보가 사라지는 것을 소거(erasure)라 한다. 그리고 이러한 특징으로 제너릭을 실체화 불가 타입이라 한다.
이러한 방식으로 인하여 제너릭이 존재하지 않았던 레거시 코드와의 호환성을 가지게 되었다. 더 나아가 컴파일 시점에서 제너릭과 관련한 에러를 잡아낼 수 있게 되었다.
한편, 배열은 런타임에서도 데이터타입에 대한 정보를 가지고 있다. Integer[]는 런타임에서도 Integer 데이터 타입을 가지고 있다. 이러한 패러다임의 차이로 제너릭 배열이 허용되지 않는다.

교훈?

제네릭을 학습하며 캐스팅을 하지 않는 것이 얼마나 좋은지를 느끼게 한다. Integer var = (Integer) result; 라는 식의 형변환 자체는, 형변환의 대상의 데이터 타입 자체가 불완전함을 보여준다.
하지만 제네릭은 명확하게 List<Integer> var = result; 라는 형태를 가지기 때문에 코드가 명확하다. 캐스팅이 코드 작성과 유지보수 입장에서 어떤 문제를 가지는지를 이해하는 계기가 되었다. 이것 하나만으로도 큰 장점이 있어 보인다.