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매개변수화 타입은 불공변임 서로 다른 타입
Type1과Type2가 있을 때List<Type1>은List<Type2>의 하위 타입도 상위 타입도 아님 -
즉
List<String>은List<Object>의 하위 타입이 아니라는 뜻임 -
따지고 보면
List<Object>는 어떤 객체든 넣을 수 있지만List<String>에는 문자열만 넣을 수 있음List<String>은List<Object>가 하는 일을 제대로 수행하지 못해 하위 타입이 될 수 없음 -
하지만 때론 불공변 방식보다 유연한 무언가가 필요함
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예를 들어 일련의 원소를 스택에 넣는 메서드가 있을 때
public void pushAll(Iterable<E> src) {
for (E e : src)
push(e);
}-
위와 같이 쓴다면 컴파일이 되도 완벽하진 않음,
Iterable src의 원소 타입이 스택의 원소 타입과 일치하면 잘 작동하지만 타입이 다르면 오류 메시지가 뜸 -
Number타입 대신Integer가 들어가도 오류가 뜸 하위타입이어도 그 이유는 매개변수화 타입이 불공변이기 때문임 -
이런 상황에 대처하기 위해서 한정적 와일드카드 타입이라는 특별한 매개변수화 타입을 지원함
public void pushAll(Iterable<? extends E> src) {
for (E e : src)
push(e);
}-
위와 같이 쓴다면 매개변수 타입은
E의 Iterable이 아니라E의 하위 타입의 Iterable이어야 하며, 와일드카드 타입Iterable<? extends E>가 정확히 이런 뜻임(이extends가 확장한 것을 의미한 것은 아님) -
위처럼 적용하게 된다면 컴파일이 말끔히 됨
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여기서
popAll메서드 역시Collection<Object>와Collection<Number>가 불공변이므로 하위 타입이 아니기 때문에 이 역시 와일드카드 타입을 적용해야함
public void popAll(Collection<? super E> dst) {
while (!isEmpty())
dst.add(pop());
} -
위와 같이 쓰면 입력 매개변수의 타입이
E의 Collection이 아니라E의 상위 타입의 Collection이어야 한다는 의미가 됨 -
여기서 전달하는 메시지는 분명함, 유연성을 극대화하려면 원소의 생산자나 소비자용 입력 매개변수에 와일드카드 타입을 사용하는 것임
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하지만 입력 매개변수가 생산자와 소비자 역할을 동시에 한다면 와일드카드 타입을 써도 좋을게 없음, 타입을 정확히 지정해야 하는 상황이므로
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펙스(PECS) : producer-extends, consumer-super
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매개변수화 타입
T가 생산자라면<? extends T>를 사용하고 소비자라면<? super T>를 사용함 -
이 PECS 공식은 와일드카드 타입을 사용하는 기본 원칙임
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앞서 아이템에서 본 메서드와 생성자 선언 역시 수정할 수 있음
public Chooser(Collection<T> choices)- 위 생성자로 넘겨지는
choices컬렉션은T타입의 값을 생산하기만 하니T를 확장하는 와일드카드 타입을 사용해 선언해야함
public Chooser(Collection<? extends T> choices)union메서드 역시 수정 가능함 모두E의 생성자이므로 아래와 같이 씀
public static <E> set<E> union(Set<? extends E> s1, Set<? extends E> s2)-
이런식으로 제대로만 사용하면 클래스 사용자는 와일드카드 타입이 쓰였다는 사실조차 의식하지 못함, 받아들여야 할 매개변수를 받고 거절해야 할 매개변수는 거절하는 작업이 알아서 이뤄짐
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하지만 위의 코드는 자바 8부터 제대로 컴파일 됨 자바 7까지는 타입 추론 능력이 충분히 강력하지 못해서 문맥에 맞는 반환 타입(혹은 목표 타입)을 명시해야함
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아래와 같이 자바 7에서는 명시적 타입 인수를 사용해서 목표 타입을 알려줘야함
Set<Number> numbers = Union.<Number>union(integers, doubles);- 이번엔
max메서드를 보면 원래 버전은 아래와 같음
public static <E extends Comparable<E>> E max(List<E> list)- 이를 와일드카드 타입을 사용해 다듬으면 아래와 같음
public static <E extends Comparable<? super E>> E max(List<? extends E> list)-
PECS 공식을 두 번 적용함, 입력 매개변수에서는 E 인스턴스를 생산하므로
List<? extends E>로 수정함 -
그 다음 타입 매개변수를 보면 원래 선언에선
E가Comparable<E>를 확장한다고 정의했는데 이때Comparable<E>는E인스턴스를 소비함, 그래서 한정적 와일드카드 타입인Comparable<? super E>로 대체함 -
Comparable은 언제나 소비자이므로, 일반적으로Comparable<E>보다는Comparable<? super E>를 사용하는 편이 나음 -
Comparator역시 마찬가지임 -
이렇게 하는 이유는 위와 같이 수정된 메서드에서만
List<ScheduledFuture<?>> scheduledFutures = ...;를 쓸 수 있음 -
이는
Comparable을 직접 구현하지 않고 직접 구현한 다른 타입을 확장한 타입을 지원하기 위해 와일드카드가 필요하기 때문임 -
무슨말이냐면
ScheduledFuture자체가Delayed의 하위 인터페이스이고Delayed는Comparable<Delayed>를 확장했기 때문에 수정전max는 불공변이므로 이를 타입이나 하위 관계로써 생각하지 않기 때문에 와일드카드를 써야하는 것임 -
하나 더 논의할 주제가 있는데 타입 매개변수와 와일드카드에는 공통된 부분이 있어서, 메서드를 정의할 때 둘 중 어느 것을 사용해도 괜찮을 때가 많음
public static <E> void swap(List<E> list, int i, int j); // 비한정적 타입 매개변수
public static void swap(List<?> list, int i, int j); // 비한정적 와일드카드-
위의 swap의 경우 두 번째가 나음, 어떤 리스트든 이 메서드에 넘기면 명시한 인덱스의 원소들을 교환해 줄 것임, 신경 써야 할 타입 매개변수도 없음
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기본 규칙은 메서드 선언에 타입 매개변수가 한 번만 나오면 와일드카드로 대체하라임
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이 때 비한정적 타입 매개변수라면 비한정적 와일드카드로 바꾸고, 한정적 타입 매개변수라면 한정적 와일드카드로 바꾸면 됨
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하지만 여기서 무작정 아래와 같이 직관적으로 쓰면 컴파일 되지 않음
public static void swap(List<?> list, int i, int j) {
list.set(i, list.set(j, list.get(i)));
}-
리스트의 타입이
List<?>인데List<?>에는null외에는 어떤 값도 넣을 수 없다는 데 있음 -
여기서 로 타입을 사용하지 않고 바로 와일드카드 타입의 실제 타입을 알려주는 메서드를
private도우미 메서드로 따로 작성하여 활용할 수 있음
public static void swap(List<?> list, int i, int j) {
swapHelper(list, i, j);
}
// 와일드카드 타입을 실제 타입으로 바꿔주는 private 도우미 메서드
private static <E> void swapHelper(List<E> list, int i, int j) {
list.set(i, list.set(j, list.get(i)));
}-
swapHelper메서드는 리스트가List<E>임을 알고 있음, 이 리스트에서 꺼낸 값의 타입은 항상E이고,E타입의 값이라면 이 리스트에 넣어도 안전함을 알고 있음 -
swap메서드 내부에서는 더 복잡한 제네릭 메서드를 이용했지만, 덕분에 외부에서는 와일드카드 기반의 멋진 선언을 유지할 수 있었음 -
swap메서드를 호출하는 클라이언트는 복잡한swapHelper의 존재를 모른 채 그 혜택을 누림
