Item52 : 오버로딩을 현명하게 사용하라.

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));
    } 
}

먼저 위 함수의 결과는 Set, List, Map 이 차례대로 출력될 것 같지만, 실제로는 Unknown Collection 이 3번 출력이 된다. 왜냐하면 어느 overloading 함수가 호출될지는 compile 시간에 결정이 되기 때문이다. 컴파일 시간에 객체들은 모두 Collection 타입이다.

반면,Overriding 된 경우에는 런타임에 해당 객체 타입에 있는 함수가 호출된다.

다음의 코드를 보자.

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"; }
}

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()); // 각자의 name 메소드가 호출된다.
    } 
}

Overloading 문제 해결하는 방법

1. instanceof를 사용

CollectionClassifier 수정하기 위해서, 우리가 기대하는 결과(Set, List, Unknown Collection을 구분해서 출력)를 얻으려면, 다음과 같이 명시적으로 instanceof 체크를 해야한다.

public static String classify(Collection<?> c) {     
  return c instanceof Set ? "Set" : c instanceof List ? "List" : "Unknown Collection"; 
}

2. 같은 파라미터 개수를 가진 오버로딩을 절대 클라이언트에게 공개하지 않기

그리고 가변인자를 받는 함수가 있는 경우에는 전혀 오버로딩을 하지 않는 것이다. 이를 실현하는 방법은 오버로딩 대신에, 새로운 이름을 가진 함수를 정의하는 것이다.

• 대표적인 예로, ObjectOutputStream 클래스는 오버로딩 대신 writeBoolean(boolean), writeInt(int),writeLong(long) 함수가 구현되어 있다.
• 생성자의 경우, 새로운 이름을 정의할 수는 없다. 하지만 정적 팩토리 함수를 사용할 수 있다.

오버로딩을 헷갈리게 만든 요인

1. 제너릭의 도입

public class SetList {
  public static void main(String[] args) {
    Set<Integer> set = new TreeSet<>(); List<Integer> list = new ArrayList<>();
    for (int i = -3; i < 3; i++) { 
        set.add(i);
        list.add(i); 
    }
    for (int i = 0; i < 3; i++) { 
      set.remove(i); 
      list.remove(i);
    }
    System.out.println(set + " " + list); 
  }
}

위 코드의 예상 결과는 set과 list에서 -3 ~ 2값이 추가되고 0 ~ 2를 가진 값이 삭제되는 것이다.

set의 경우는 set.remove(i) 에서 remove(E) 함수를 선택하고 여기서 E는 Integer 타입으로 치환된다. 그리고 int 값은 Integer로 boxing이 이루어진다. 결과적으로, 우리가 예상한 대로 [-3,-2,-1] 가 출력된다.

반면 list의 경우에는 예상과 다르게 동작을 한다. [-2, 0, 2] 라는 결과가 뜬다. 이유는 remove(int i) 함수가 호출되어, 0번째, 1번째, 2번째 아이템이 삭제가 되기 때문이다. 이를 해결하기 위해서는 인자의 타입을 Integer로 캐스팅하여 remove(E) 가 호출되도록 하면 된다.

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    set.remove(i);
    list.remove((Integer) i); // or remove(Integer.valueOf(i))
}

2. 람다의 도입으로, 오버로딩의 혼란이 더욱더 가중됨.

new Thread(System.out::println).start();

ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); 
exec.submit(System.out::println);

첫 번째 코드는 컴파일이 되지만, 두 번째 코드는 컴파일이 되지 않는다. 이유는 submit 함수는 Callable<T>(T 타입을 리턴하는 함수) 를 인자로 받는데, println 함수가 오버로딩돼있어서, 예상과 다르게 컴파일이 되지 않는다.

정리

같은 수의 파라미터를 가진 메서드 시그니처를 가진 함수를 오버로딩 하는 것은 지양하는 것이 좋다.