Item 52 다중정의는 신중히 사용하라

코드 52-1 컬렉션 분류기 - 오류! 이 프로그램은 무엇을 출력할까?

public class CollectionClassifier {
    public static String classify(Set<?> s) {
        return "집합";
    }
    
    public static String classify(List<?> lst) {
        return "리스트";
    }

    public static String classify(Collection<?> c) {
        return "그 외";
    }

    public static void main(String[] args) {
        Collection<?>[] collections = {
                new HashSet<String>(),
                new ArrayList<BigInteger>(),
                new HashMap<String, String>().values()
        };

        for (Collection<?> c : collections) {
            System.out.println(classify(c));
        }
    }
}

"집합", "리스트", "그 외"를 차례로 출력할 것 같지만, 실제로 수행해보면 "그 외"만 세 번 연달아 출력한다.

이유는? 다중정의된 세 classify 중 어느 메서드를 호출할지가 컴파일타임에 정해지기 때문이다

컴파일 타임에는 for문 안의 c는 항상 Collection<?> 타입이다. 런타임에는 매번 달라지지만, 호출할 메서드를 선택하는 데는 영향을 주지 못한다.

따라서 컴파일타임의 매개변수 타입을 기준으로 항상 세 번째 메서드인 classify(Collection<?>)만 호출하는 것이다.

→ 재정의한 메서드는 동적으로 선택되고, 다중정의한 메서드는 정적으로 선택되기 때문이다.

컴파일 타임에 그 인스턴스의 타입이 무엇이었냐는 상관없다.

코드 52-2 재정의된 메서드 호출 매커니즘 - 이 프로그램은 무엇을 출력할까?

class Wine {
    String name() { return "포도주"; }
}

class SparklingWine extends Wine {
    @Override
    String name() {
        return "발포성 포도주";
    }
}

class Champagne extends SparklingWine {
    @Override
    String name() {
        return "샴페인";
    }
}


public class Overriding {
    public static void main(String[] args) {
        List<Wine> wineList = List.of(
                new Wine(), new SparklingWine(), new Champagne());

        for (Wine wine : wineList) {
            System.out.println(wine.name());
        }
    }
}

Wine 클래스에 정의된 name메서드는 하위 클래스인 SparklingWine과 Champagne에서 재정의된다.

예상한 것처럼 이 프로그램은 "포도주", "발포성 포도주", "샴페인"을 차례로 출력한다.

for문에서의 컴파일 타임 타입이 모두 Wine인 것에 무관하게 항상 '가장 하위에서 재정의한' 재정의 메서드가 실행되는 것이다.

한편, 다중정의된 메서드 사이에서는 객체의 런타임 타입은 전혀 중요치 않다.

선택은 컴파일타임에, 오직 매개변수의 컴파일타임 타입에 의해 이뤄진다.

코드 52-1의 문제는 CollectionClassifier의 모든 classify 메서드를 하나로 합친 후

instanceOf로 명시적으로 검사하면 말끔히 해결된다.

public static String classify(Collection<?> c) {
    return c instanceOf Set ? "집합" : 
           c instanceOf List? "리스트": "그 외"; 

프로그래머에게는 재정의가 정상적인 동작 방식이고, 다중 정의가 예외적인 동작으로 보일 것이다.

즉 재정의한 메서드는 프로그래머가 기대한 대로 동작하지만, CollectionClassifier 예에서처럼 다중정의는 이러한 기대를 가볍게 무시한다.

헷갈릴 수 있는 코드는 작성하지 않는 게 좋다. 특히나 공개 API라면 더욱 신경 써야 한다.

API 사용자가 매개변수를 넘기면서 어떤 다중정의 메서드가 호출될지를 모른다면 프로그램이 오동작하기 쉽다.

런타임에 이상하게 행동할 것이며 API 사용자들은 문제를 진단하느라 긴 시간을 허비할 것이다.

그러니 다중정의가 혼동을 일으키는 상황을 피해야 한다.

다중정의 하는 대신 메서드 이름을 다르게 지어주는 길도 항상 열려 있으니 말이다.

ObjectOutputStream 클래스를 살펴보자

이 클래스의 write 메서드는 모든 기본 타입과 일부 참조 타입용 변형을 가지고 있다.

그런데 다중정의가 아닌, 모든 메서드에 다른 이름을 지어주는 길을 택했다.

writeBoolean(boolean), writeInt(int), writeLong(long)같은 식이다.

이 방식이 다중정의보다 나은 또 다른 점은 read 메서드의 이름과 짝을 맞추기 좋다는 것이다.

예) readBoolean(), readInt(), readLong() 같은 식이다.

코드 52-3 인수를 포워드하여 두 메서드가 동일한 일을 하도록 보장한다.

public boolean contentEquals(StringBuffer sb) {
    return contentEquals((CharSequence) sb);
}

자바 라이브러리는 이번 아이템의 정신을 지켜내려 애쓰고 있지만, 실패한 클래스도 몇 개 있다.

예) String 클래스의 valueOf(char[])과 valueOf(Object)는 같은 객체를 건네더라도 전혀 다른 일을 수행한다.

이렇게 해야할 이유가 없었음에도, 혼란을 불러올 수 있는 잘못된 사례로 남게 되었다.

핵심 정리

• 프로그래밍 언어가 다중정의를 허용한다고 해서 다중정의를 꼭 활용하란 뜻은 아니다.
• 일반적으로 매개변수 수가 같을 때는 다중정의를 피하는 게 좋다.
• 특히 생성자라면 이 조언을 따르기가 불가능할 수 있다.
• 그럴 때는 헷갈릴만한 매개변수는 형변환하여 정확한 다중정의 메서드가 선택되도록 해야 한다.
• 이것이 불가능하면, 예컨대 기존 클래스를 수정해 새로운 인터페이스를 구현해야 할 때는 같은 객체를 입력받는 다중정의 메서드들이 모두 동일하게 동작하도록 만들어야 한다.
• 그렇지 못하면 프로그래머들은 다중정의된 메서드나 생성자를 효과적으로 사용하지 못할 것이고, 의도대로 동작하지 않는 이유를 이해하지도 못할 것이다.