이펙티브 자바, 쉽게 정리하기 - item 26. 로 타입은 사용하지 말라

이펙티브 자바, 쉽게 정리하기 - item 26. 로 타입은 사용하지 말라

용어 정리

• 클래스 혹은 인터페이스 선언에 타입 매개변수가 쓰이면 이를 제네릭 클래스(generic class) 혹은 제네릭 인터페이스(generic interface)라 한다.
  • 이를 통틀어 제네릭 타입(generic type)이라고 한다.
• 각각의 제네릭 타입은 일련의 매개변수화 타입(parameterized type)을 정의한다.
• 제네릭 타입을 정의하면 그에 딸린 로 타입(raw type)도 함께 정의된다.
  • 로 타입이란 제네릭 타입에서 타입 매개변수를 전혀 사용하지 않을 때를 말한다. ex) List, Set
  • 로 타입은 타입 선언에서 제네릭 타입 정보가 전부 지워진 것처럼 동작한다.
  • 제네릭이 도래하기 전 코드와 호환되도록 하기 위한 궁여지책이라고 할 수 있다.

로타입이 문제가 될 때

// 제네릭을 지원하기 전엔 컬렉션을 아래와 같이 선언했다.
private final Collection stamps = ...;

stamps.add(new Coin(...));

for (Iterator it = stamps.iterator(); i.hasNext();) {
  Stamp stamp = (Stamp) i.next(); // ClassCastException
  stamp.cancel();
}

• 여기서 발생한 ClassCastException의 예외를 로그에서 보더라도 add(new Coin(...)) 코드를 찾기 위해 한참동안 삽질을 할 수 있다.
• 로 타입을 쓰면 제네릭이 안겨주는 안정성과 표현력을 모두 잃게 된다.

절대 써서는 안될 로타입이 있는 이유는 오직 하위버전과의 호환성 때문이다.

List<Object> 와 List 의 차이

• List<Object>는 사용해도 되고, List는 사용하면 안 된다.
• List<Object>는 제네릭에 명확히 Object의 하위 타입을 받겠다고 선언한 것이고, List는 제네릭을 버린 것이다.

List 로타입의 경우

public class Item26Test {
    @Test
    public void rawTypeTest() {
        List<String> strings = new ArrayList<>();
        unsafeAdd(strings, Integer.valueOf(42));
        String s = strings.get(0);
        System.out.println("strings = " + s);
    }

    private void unsafeAdd(List list, Object o) {
        list.add(o);
    }
}

• 컴파일 전엔 아무런 에러가 발생하지 않는다.
• 컴파일 뒤에야 에러가 발생한다.

java.lang.ClassCastException: class java.lang.Integer cannot be cast to class java.lang.String (java.lang.Integer and java.lang.String are in module java.base of loader 'bootstrap')

List<Object> 제네릭의 경우

public class Item26Test {
    @Test
    public void rawTypeTest() {
        List<String> strings = new ArrayList<>();
        unsafeAdd(strings, Integer.valueOf(42));
        String s = strings.get(0);
        System.out.println("strings = " + s);
    }

    private void unsafeAdd(List<Object> list, Object o) {
        list.add(o);
    }
}

• 컴파일 전부터 List<Object>를 넘겨야 하는 곳에 List<String>을 넘기고 있다고 에러가 난다.

java: incompatible types: java.util.List<java.lang.String> cannot be converted to java.util.List<java.lang.Object>

모든 타입을 받을 수 있는 비 한정적 와일드카드 타입

• 모든 타입을 받기 위해 로타입을 사용하고 싶은 유혹에 빠질 수 있다.
  • 이럴 때 대신 사용할 수 있는게 비 한정적 와일드카드 타입이다.

private void unsafeAdd(List<?> list, Object o) {
    list.add(o); // 컴파일 에러! null 외에 넣을 수 없다!
}

• 비 한정적 와일드타입에는 null 외에 어떤 원소도 넣을 수 없다.
  • 이 제약에서 벗어나고 싶다면 ? extends 클래스와 같이 한정적 와일드카드 타입을 이용해 어떤 클래스의 하위 클래스를 받을 것인지 명시하면 된다.

로 타입을 쓸 수 밖에 없을 때 1: class 리터럴을 사용할 때

• 딱 두가지 경우에 로 타입을 쓸 수 밖에 없는데, class 리터럴에는 로 타입을 써야 한다.
• 자바 명세는 class 리터럴에 매개변수화 타입을 사용하지 못하게 했다. (배열과 기본 타입은 허용한다.)
• List.class, String[].class, int.class는 허용하고, List<String>.class와 List<?>.class는 허용하지 않는다.

로 타입을 쓸 수 밖에 없을 때 2: instanceof 연산자를 사용할 때

• 런타임에는 제네릭 정보가 지워져서 instanceof 연산자는 비 한정적 와일드카드 타입 이외의 매개변수화 타입에는 적용할 수 없다.
• 로 타입과 비한정적 와일드카드 타입의 instanceof는 완전히 똑같이 동작한다.

if (o instanceof Set) {  // 로 타입
  Set<?> s = (Set<?>) o; // 와일드카드 타입
  ...
}

• o의 타입이 Set임을 확인한 다음 와일드카드 타입인 Set<?>로 형변환해야 한다. (로타입인 Set이 아님에 주의하자.)
• 이는 검사 형변환(checked cast)이므로 컴파일러 경고가 뜨지 않는다.

핵심 정리

• 로타입을 사용하면 런타임에 예외가 일어날 수 있으니 주의해야 한다.
• 로 타입은 제네릭이 도입되기 전 코드들과의 호환성을 지키기 위한 도구 중 하나일 뿐이다.
• Set<Object>는 어떤 타입의 객체도 저장할 수 있는 매개변수화 타입이다.
• Set<?>는 모종의 타입 객체만 저장할 수 있는 와일드카드 타입이다.
• Set은 제네릭 타입 시스템에 속하지 않는다.
• Set<Object>, Set<?>는 안전하지만, 로타입인 Set은 안전하지 않다.