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아이템31. 한정적 와일드카드를 사용해 API 유연성을 높이라.
공변(covariant), 불공변(invariant)
- 공변과 불공변은 변함에 차이가 있다. 즉, 공변은
함께 변하는 것이고 불공변은함께 변하지 못한다는 의미이다.
class List<T> {...}- 이떄 List가 공변이면
- List
은 List
- List
- 불공변은
- 위의 하위 타입이 성립하지 않음
- 그러나 이제 배울 매개변수화 타입(제네릭)은 List
이 List - 즉 아래와 같이 사용하지 못한다는 것이다.
ArrayList<String> strings = new ArrayList<Object>();
ArrayList<Object> objects = new ArrayList<String>();- 그럼 공변은 뭐가 잇을까? 바로 배열이다.
Object[] objects = new String[1];제네릭에서 불공변의 문제점
package com.spring.test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;
import java.util.List;
public class Stack<E> {
private List<E> elements;
private int size = 0;
public Stack() {
this.elements = new ArrayList<>();
}
public static void main(String[] args) {
Stack<Number> stack = new Stack<>();
Iterable<Integer> integers = Arrays.asList(1);
stack.pushAll(integers);
}
public void push(E o) {
elements.add(o);
size++;
}
public <E> E pop() {
if (size == 0) {
throw new EmptyStackException();
}
E element = (E)elements.get(size);
elements.remove(size--);
return element;
}
public void pushAll(Iterable<E> src) {
for (E e : src) {
push(e);
}
}
public boolean isEmpty() {
return elements.size() == 0;
}
}error: incompatible types: Iterable<Integer> cannot be converted to Iterable<Number>
stack.pushAll(integers);
^
- 하위 타입이여서 논리적으로 잘 동작할 것 같지만 불공변이기 때문에 아래와 같이 에러가 발생한다.
- 따라서 자바는 한정적 와일드카드 타입을 지원하게 된다.
한정적 와일드 카드 타입을 사용할 때
- 원소의 생산자나 소비자용 입력 매개변수 일 때
- 원소가 생산자와 소비자 역할을 동시에 사용하지 말 것, 이는 타입을 정확히 지정해야하는 상황을 뜻한다.
- 즉, 유연성을 극대화 하기 위해서다.
생산자(producer) & 소비자(Consumer)
- 생산자란 입력 매개변수로부터 이 컬렉션으로 원소를 옮겨 담는다는 뜻
public void pushAll(Iterable<? extends E> src) {
for (E e : src) {
push(e);
}
}- 소비자란 컬렉션 인스턴스의 원소를 입력 매개변수로 옮겨 담는다는 뜻
public void popAll(Collection<? super E> dst) {
while (!isEmpty()) {
dst.add(pop());
}
}PECS(Producer-Extends, Consumer-Super)
- 매개변수화 타입 T가 생산자라면 <? extends T>를 사용하고, 소비자라면 <? super T>를 사용하라.
주의 점
- 반환 타입에는 한정적 와일드카드 타입을 사용하면 안된다. 사용하는 순간 클라이언트 코드에서도 와일드 카드 타입을 신경써야 하기 때문에 API에 문제가 있는 것이다.
Comparable & Comparator
- Comparable
보다는 Comparable<? super E>를 사용하라 - Comparator
보다는 Comparator<? super E>를 사용하라
타입 매개변수와 와일드 카드
public static <E> void swap(List<E> list, int i, int j);
public static void swap(List<?> list, int i, int j);- 둘중에 뭐가 더 좋을까?
- 기본 규칙을 생각해보자.
- 메서드 선언에 타입 매개변수가 한 번만 나오면 와일드 카드로 대체하라.
- 이때 비한정적 타입 매개변수라면 비한정적 와일드카드로, 한정적 타입 매개변수라면 한정적 와일드카드를 사용하라.
- 따라서 2번째가 더 좋은 코드이다.
bounded Wlidcard vs unbounded Wlidcard
- 한정적 와일드카드
- 특정 타입을 제한한다는 뜻으로
<T extends Number>와 같은 것이다.
- 특정 타입을 제한한다는 뜻으로
- 비한장적 와일드카드
?와 같은 타입으로 어떤 타입이 오던 관계가 없다는 뜻이다.
2번째의 메서드의 문제점
- List<?>에는 null 외에는 어떤 값도 넣을수가 없다.
- 따라서 private 도우미 메서드를 선언해줘야 한다.
public static <E> void swapHelper(List<E> list, int i, int j) {
list.set(i, list.set(j, list.get(i)));
}결론
- PECS(Producer-Extends, Consumer-Super) 공식을 기억하자
- 반환 타입에는 한정적 와일드카드 타입을 사용하면 안된다. 사용하는 순간 클라이언트 코드에서도 와일드 카드 타입을 신경써야 하기 때문에 API에 문제가 있는 것이다.
- Comparable
보다는 Comparable<? super E>를 사용하라 - Comparator
보다는 Comparator<? super E>를 사용하라 - 메서드 선언에 타입 매개변수가 한 번만 나오면 와일드 카드로 대체하라.
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