1. Wildcard
자바에서 제네릭을 사용할때 해당 타입의 슈퍼타입을 사용하고 싶을 때가 있다. 이때 사용하는 것이 와일드카드이다.
1.1 Wildcard with extends
자바 콜렉션에서 addAll(Collection<? extends E> c)를 보면, ? extends E라는 문장이 나온다.
이는 E의 서브타입은 모두 추가 할 수 있다라는 뜻이다. 여기서 ?가 와일드카드이고 어떤 타입의 모든 서브타입을 나타낼때 사용한다.
예시로 다음과 같이 사용될 수 있다.
List<Number> nums = new ArrayList<Number>();
List<Integer> ints = Arrays.asList(1, 2);
List<Double> dbls = Arrays.asList(2.78, 3.14);
nums.addAll(ints);
nums.addAll(dbls);
assert nums.toString().equals("[1, 2, 2.78, 3.14]");nums는 Number 타입을 가지고 있고 Integer과 Double은 Number의 서브 타입이므로 addAll이 정상적으로 작동한다.
참고로 Collection<?> 같은 경우는 Collection<? extends Object>이다.
1.2 Wildcard with super
public static <T> void copy(List<? super T> dst, List<? extends T> src)를 보면 ? super T가 나오는데, 어떤 타입의 모든 슈퍼타입을 의미한다.
예시를 보면 다음과 같다.
List<Object> objs = Arrays.<Object>asList(2, 3.14, "four");
List<Integer> ints = Arrays.asList(5, 6);
Collections.copy(objs, ints);
assert objs.toString().equals("[5, 6, four]");Integer는 레퍼렌스 타입으로 오브젝트 타입의 서브타입이다.
컴파일러는 Collections.<Integer>.copy(objs, ints);로 타입을 추론해서 사용한다.
2. Get and Put Principle
extends 와일드카드는 읽을 때, super 와일드카드는 추가할 때 사용해야 한다. 읽고 추가하기 위해서 둘 다 사용해서는 안된다.
extends는 T의 서브타입을 읽을때는 좋지만, 무엇을 추가할지는 모르기 때문에 추가할때는 사용하지 않는다. 예를 들어, List<? extends Number>가 List<Integer>인지 List<Double>인지 모르는데, Integer를 추가할 수는 없기 때문이다.
super는 T의 슈퍼타입을 추가할 때 사용되지만, 읽을때는 사용되지 않는다. 만약 읽기에 사용된다면, List<? super Integer>는 List<Integer>, List<Number>, List<Object> 모두 가능하기 때문에 제일 안전한 Object만 사용하게 되버린다.
extends를 사용할때 주의할 점은 get할 때만 사용되니 immutability가 보장될 것 같지만 보장되지 않으므로, 원한다면 unmodifiableList를 사용하여 보장하도록 하자.
3. Wildcard Capture
와일드카드 캡쳐에 대해 알아보기 위해 다음의 두 reverse 함수를 봐보자.
public static <T> reverse(List<T> list) {
List<T> tmp = new ArrayList<T>(list);
for(int i = 0; i < list.size(); ++i){
list.set(i, tmp.get(list.size()-i-1));
}
}이를 와일드 카드를 써서 해결하려면 다음과 같이 적을 수 있다.
public static reverse(List<?> list){
List<Object> tmp = new ArrayList<Object>(list);
for(int i = 0; i < list.size(); ++i){
list.set(i, tmp.get(list.size()-i-1));
}
}하지만 해당 코드는 컴파일러가 뭐라고 할 것이다.
java: incompatible types: java.lang.Object cannot be converted to capture#1 of ?
와일드카드를 사용하고 싶으면 다음과 같이 만들어야 한다.
public static reverse(List<?> list) { rev(list); }
private static <T> reverse(List<T> list) {
List<T> tmp = new ArrayList<T>(list);
for(int i = 0; i < list.size(); ++i){
list.set(i, tmp.get(list.size()-i-1));
}
}List<?>는 정확한 타입 정보를 가지고 있지 않아, 해당 호출안 타입이 모두 동일한 타입이라는 사실을 컴파일러에 알려주면 사용할 수 있게 된다. 위 코드처럼 rev(list)를 호출할 때 와일드카드가 캡쳐되고 해당 함수를 호출할 동안은 List<?>가 List<T>로 변환되어 사용된다.