자바에서 new ArrayList<>(); 의 <>와 ()는 무엇일까?

🤔 <> 는 무엇일까? - Generic

• List<String> list = new ArrayList<>(); 에서 <> 는 무엇일까?
• 다이아몬드 연산자 라고도 불리는 <>는 제네릭 타입을 명시할 때 사용된다.
• 제네릭(Generic) 은 클래스 또는 메서드에서 사용될 데이터 타입을 일반화하여 코드의 재사용성을 높이고 타입 안정성을 제공한다.
• 자바 7부터 도입되어 컴파일러가 문맥을 기반으로 필요한 제네릭 타입을 추론할 수 있게 해준다.
  • 위 예시에서 컴파일러는 <> 안에 String이 들어갈 것이라고 추론한다.

[제네릭의 일반화]

• ArrayList의 구현 코드를 보면 다음과 같다.
  • public class ArrayList<E> ... {}
  • 여기서 E는 Element를 의미하고 개발자가 자유롭게 정의할 수 있는 타입 매개변수의 이름이다.

    우리가 함수의 인자를 설정할 때 이름을 지정하는 것과 같다.

  • 단, 타입 매개변수는 참조 타입(클래스, 인터페이스)만을 받기 때문에 int, char와 같은 기본 데이터 타입은 사용할 수 없다.

  제네릭 덕분에 ArrayList는 ArrayList<String>, ArrayList<Integer>, ... 와 같이 각 타입에 따른 중복된 코드를 작성할 필요가 없다.
  
  이것을 일반화라고 한다.

  • 타입 매개변수 명명 규칙

    타입	뜻
    <T>	Type
    <E>	Element
    <K>	Key
    <V>	Value
    <N>	Number

    규칙일 뿐이고, 매개변수 이름은 개발자가 마음대로 정해도 된다.

[타입 안정성(Type Safety)]

• 프로그램 내에서 데이터 항목이 예상된 데이터 타입으로만 사용되도록 보장하는 특성
• 타입 안정성을 유지함으로써, 컴파일 단계에서 개발자가 오류를 잡을 수 있어 런타임 에러 방지와 프로그램의 신뢰성을 높이는 데 기여한다.

  자바스크립트는 타입 안정성이 없기 때문에 많은 사람들이 타입 안정성을 보장해주는 TypeScript를 사용한다.

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add(123);  // 문자열이 아닌 정수를 넣고자할 때, 컴파일 에러가 발생하여 개발자가 빠르게 오류를 고칠 수 있다.

😮 <> 를 안쓴다면? - Raw Type

• List list = ArrayList();
• 다이아몬드 연산자를 생략하면 자바 컴파일러는 해당 객체를 raw type으로 처리한다.
• raw type 은 제네릭이 도입되기 전에 사용되던 클래스와 인터페이스이다.
• 예를 들어, 제네릭 타입 List<E> 의 raw type은 List 이다.
• 그러나 레거시 프로젝트를 위해, 즉 backward compatibility 를 위해 현재도 사용할 수 있다.

[Raw Type의 문제점]

• 제네릭의 주요 이점인 타입 안정성이 사라진다.
• 컴파일러가 타입 체크를 수행할 수 없다.
• 다양한 타입의 객체를 추가할 수 있지만, 각 타입의 요소에 대한 타입 체크 로직이 제대로 설계되어있지 않으면 ClassCastException 과 같은 예외를 발생시킬 수 있다.

List list = new ArrayList();
list.add(123);

String str = list.get(0); // 컴파일 에러가 아닌 런타임 에러가 발생하여 개발자가 오류를 잡기 힘들다.

🤨 () 는 무엇일까? - Constructor

• 자바에서 객체를 생성할 때 사용되는 생성자 호출을 나타낸다.
• 미리 정의된 자료구조들은 여러 방법으로 생성자를 이용할 수 있다.

[ArrayList 생성자 예시]

// 기본 생성자
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

---
// 용량을 지정하는 생성자
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(100);

---
// 원래 있던 리스트의 요소들을 복사하는 생성자
List<Stirng> list2 = Arrays.asList("Hello", "World");
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

누군가가 물어본다면

<> 는 제네릭 타입 명시자로, 컴파일러가 필요한 제네릭 타입을 자동으로 추론합니다.
제네릭은 데이터 타입을 일반화하여 불필요한 중복 코드를 만들지 않게 하고, 타입 안정성 또한 제공합니다.

() 는 생성자 호출을 나타내어, 자바의 자료구조에 내장된 여러가지 생성자를 활용할 수 있습니다.