[아이템 52] 다중정의는 신중히 사용하라.

다음은 컬렉션을 집합, 리스트, 그 외로 구분하고자 만든 프로그램입니다.

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

“Set”, “List”, “Unknown Collection” 차례대로 출력될 거 같지만, 실제로 수행하면 “Unknown Collection"만 연달아 세 번 출력됩니다. 이유는 오버로딩된 세 classify 증 어느 메서드를 호출할 지가 컴파일 타임에 정해지기 때문입니다. 컴파일 타임에서 for문 안에 c타입은 항상 Collection<?>타입 입니다. 런타임 시에는 달라지지만, 호출할 메서드를 선택하는 데는 영향을 주지 못합니다.

이처럼 직관에 어긋나는 이유는 재정의한 메서드는 동적으로 선택되고, 다중정의한 메서드는 정적으로 선택되기 때문입니다. 메서드를 재정의 한 다음 하위클래스의 인스턴스에서 그 메서드를 호출하면 재정의한 메서드가 실행됩니다. 컴파일 타임에 그 인스턴스 타입이 무엇인지는 상관 없습니다.

다음 코드는 이러한 상황을 구체적으로 보여주는 예시입니다.

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

class SparklingWine extends Wine {
  @Override
  String name() {
    return "sparkling wine";
  }
}

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

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

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

Wine클래스에서 정의한 name메서드를 각각 서브타입에서 재정의 했습니다. 이 코드를 실행하면 아까와는 달리 “wine”,“sparkling wine”, “champagne"이 차례대로 출력됩니다. 컴파일 타임 타입이 모두 Wine인 것에 무관하게 항상 가장 하위에서 재정의한 메서드가 실행됩니다.

한편 다중정의된 메서드 사이에서는 객체의 런타임 타입은 전혀 중요하지 않습니다. 선택은 컴파일 타임에, 오직 매개변수의 컴파일 타임 타입에 의해 이뤄집니다. 앞서 의도대로 동작하지 않았던 classify 메서드는 하나로 합친 후 instanceof를 이용하면 원하는 데로 동작하게 변경할 수 있습니다.

다중정의를 안전하고 보수적으로 사용하려면 매개변수 수가 같은 다중정의는 만들지 않는 게 좋습니다. 다중정의 하는 대신 메서드 이름을 다르게 지어주는 경우도 고려해볼 수 있습니다. 대표적인 예로 ObjectOutputStream클래스의 write 메서드가 그러합니다.

자바 4까지는 기본 타입이 모든 참조 타입이랑 근본적으로 달랐지만, 자바 5에서 부터 오토박싱이 도입되면서 문제가 생긴 부분이 있습니다. 대표적으로 List 인터페이스의 remove메서드가 그러합니다. remove메서드는 int를 받는 메서드와 Object를 매개변수로 받는 메서드로 다중정의 되어 있습니다. 물론 자바 4까지는 문제가 없었지만 오토박싱이 생기면서 혼란을 안겨주고 List인터페이스가 취약해졌습니다.