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Item31

한정적 와일드카드를 사용해 API 유연성을 높이라​

1 개요​

  • 매개변수화 타입은 불공변이다
    • Item28.md 참고
    • 즉 서로 다른 타입 Type1과 Type2가 있을 때 List<Type1>은 List<Type2> 의 하위 타입도 상위 타입도 아니다

불공변 예시

  • String은 Object의 하위 타입이다
  • List<String>은 List<Object>의 하위타입이 아니다
    • 이것이 불공변
  • List<Object>은 어떤 객체든 넣을 수 있지만 List<String>은 문자열만 넣을 수 있다
  • 즉 List<String>은 List<Object>가 하는 일을 제대로 수행하지 못하니 하위 타입이 될 수 없다
  • 리스코프 치환 원칙에 어긋난다
    • SOLID.md의 리스코프 치환 원칙 참고

2 유연성의 필요성​

  • Item29.md의 Stack에 일련의 원소를 스택에 넣는 메소드를 추가해보자

2.1 문제​

Stack.java

이 메소드는 컴파일되지만 완벽하지 않다

// 와일드카드 타입을 사용하지 않은 pushall 메서드 - 결함이 있다
public void pushAll(Iterable<E> src) {
  for (E e : src) {
    push(e);
  }
}

아래와 같이 Iterable src의 원소 타입이 스택의 원소 타입과 일치하면 잘 작동한다

Stack<Integer> stack = new Stack();
Iterable<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
stack.pushAll(integers);

하지만 Stack<Number> 로 선언한 후 pushAll(intVal) 을 호출하면 어떻게 될까?

  • intVal은 Integer 타입

image-20220330101632743

  • Integer가 Number의 하위 타입이라 잘 동작할거 같지만 그렇지않다
  • 매개변수화 타입은 불공변 이기 때문에 Iterable<Integer>가 Iterable<Number> 의 하위 타입이 아니다
  • 따라서 아래와 같은 오류 메시지가 뜬다
error: incompatible types: Iterable<Integer> cannot be converted to Iterable<Number>
        stack.pushAll(integers);
                      ^

2.2 해결책​

  • 이런 상황에 대처할 수 있는 한정적 와일드카드 타입이라는 특별한 매개변수화 타입을 지원한다
  • pushAll 메소드의 입력 매개변수 타입은 E의 Iterable 이 아니라 E의 하위 타입의 Iterable 이다
    • E의 Iterable 이란 정확히 E의 Iterable만 아규먼트로 받는다는 의미이다 E의 하위 타입의 Iterable은 E의 Iterable의 하위 타입이 아니라서 아규먼트로 받을 수 없다
  • E의 하위 타입의 Iterable 을 의미는 와일드카드 타입을 사용해 Iterable<? extends E> 로 나타낼 수 있다