자바의 제네릭 타입경계와 브릿지 메서드

Generic type bound (타입 경계)

제너릭 클래스 혹은 메서드 타입 파라미터의 타입을 제한해야하는 경우에 사용.

<T extends ClassName>의 형태로 선언한다.

public <T extends AutoCloseable> void close(T closeable) {
  closeable.close();
}

제약

Primitive 타입을 사용할 수 없다.
- 만들 당시에는 별 문제가 없었겠지만 함수형 인터페이스가 추가되기 시작하면서 이를 지원하기 위한 추가적인 메서드가 필요하게 되었다.

타입이 소거되기 때문에 런타임에 타입체크를 할 수 없다.

//컴파일러가 타입을 알수 없기 때문에 캐스팅이 필요하다.
@SupppressWarning("unchecked") ArrayList<String> list = (ArrayList<String>) obj; 
//이런식으로 모든 요소를 검사하는 리스트를 만들수도 있다.
List<String> checkedList = Collections.checkedList(new ArrayList<>(), String.class); 

타입 변수의 인스턴스를 만들수 없다.
- T[] test = new T[n] 와 같은 호출은 불가능하다.
- 사용자가 String[]::new처럼 생성자를 메서드 참조로 전달하거나, 리플렉션의 newInstance 메서드를 사용해야한다.
정적 타입의 선언이 불가능하다.
타입 소거후에 브릿지 메서드끼리 충돌이 발생할 수도 있다.
제너릭 클래스의 객체를 예외로 던지거나 잡을 수 없다.

타입소거

자바의 제너릭은 하위 호환성을 위해서 VM에서 타입을 지우는 방식으로 구현되어 있다.
하휘 호환성 관점에서는 성공적이었지만 모호한 문제가 많이 발생한다.
- 제너릭 타입은 경계가 있을 경우 첫번째 경계로 아닐경우 raw 타입(Object)로 컴파일된다.
- 예를들면 Entry<String, Integer> entry는 Entry<Object, Object> entry로 타입이 소거된다.
- 그래서 entry에서 값을 가져올때마다 컴파일러는 캐스팅하는 코드를 삽입하게 된다.
```
Entry<String, Integer> entry = ...
String key = entry.getKey();
//vm내에서는 String key = (String) entry.getKey() 로 동작한다.
```

브릿지 메서드

메서드의 매개변수나 리턴타입을 소거하기 위해서 만들어지는 메서드

public class SomeList extends ArrayList<String> {
  @Override
  public boolean add(String e) {
      ...
  }
}
void Test() {
  ArrayList<String> list = new SomeList();
  list.add("string");
}

ArrayList의 타입소거된 add() 메서드를 호출할 경우 SomeList에는 add(Object e) 메서드가 존재하지 않기 때문에 이를 위해 브릿지 메서드를 생성한다.

와일드카드

Employee를 상속받은 Manager클래스가 존재하고, hire(Employee employee)라는 메소드가 있다고 가정.
Manager는 Employee의 서브타입이므로 hire(manager)로 호출이 가능하다. (convariance)
하지만 hireAll(List<Employee> employees)라는 메소드를 가정하면 얘기가 조금 복잡해진다.
- List<Employee>는 List<Manager>의 슈퍼타입이 아니기 때문에 List<Manager>를 매개변수로 전달하지 못한다.
```
List<Manager> managers = new ArrayList<>();
managers.add(employee); //만약 슈퍼타입이라면 이런 형태의 호출이 발생할수 있기 때문이다.
```

이 경우 와일드 카드를 사용하면 간단히 해결이 가능하다.

void hireAll(List<Employee> employees) {} //List<Manager>를 전달할 수 없다.
void hireAll(List<? extends Employee> employees) {} //이제 전달 가능해졌다.

이 때 위 리스트에서 list의 매개변수 타입이 ? extends Employee 이기 때문에 읽기는 가능하지만 쓰기가 불가능해진다. 만약 와일드카드로의 캐스팅을 시도할 경우 익셉션이 발생한다.

서브타입이 아니라 슈퍼타입의 와일드카드도 사용할 수 있다. 일반적으로 Predicate 같은 함수형 객체에서 많이 사용된다.

void printNames(Employee[] employees, Predicate<Employee> filter) {
  employees.forEach(e -> filter.test(e) && System.out.println(e.getName));
}
void test(Employee[] employees) {
  Predicate<Object> p = o -> o.toString().length() < 10;
  printNames(employees, p); //컴파일 오류 발생
}

다음과 같이 슈퍼타입 와일드카드를 사용할 경우 Object는 Employee의 슈퍼타입이기 때문에 Predicate

void printNames(Employee[] employees, Predicate<? super Employee> filter) {
  employees.forEach(e -> filter.test(e) && System.out.println(e.getName));
}