Java Generics - 5

May 04, 2020

Generics, Inheritance, and Subtypes

Java에서는 타입간 호환되는 경우는 한 타입의 객체를 다른 타입의 객체에 할당 할 수 있습니다.

Object someObject = new Object();
Integer someInteger = new Integer(10);
someObject = someInteger;   // OK

객체지향에서는 이러한 것을 “is a”관계라고 합니다. Integer is a Object 이므로 이러한 할당이 가능합니다. 하지만 Integer은 Number이기도 하기에 다음과 같은 코드도 가능합니다.

public void someMethod(Number n) { /* ... */ }

someMethod(new Integer(10));   // OK
someMethod(new Double(10.1));   // OK

이러한 동작은 generics에서도 그대로 동작합니다. generic type 호출을 할때 Number을 type argument로 하며 Number와 호환된다면 어떠한 경우라도 add의 인자로 작동할 수 있습니다.

Box<Number> box = new Box<Number>();
box.add(new Integer(10));   // OK
box.add(new Double(10.1));  // OK

이제 다음과 같은 메서드를 고려해 보겠습니다.

public void boxTest(Box<Number> n) { /* ... */ }

이 경우에는 어떤 인자가 허용이 될까요? 보이는 그대로 타입이 Box<Number>인 단일 인자가 허용될 것입니다. 하지만 이것이 의미하는 바는 뭘까요? Box<Integer> 혹은 Box<Double>과 같은 것은 허용될까요? 정답은 NO 입니다. Box<Integer> 와 Box<Double>은 Box<Number>의 subtype이 아니기 때문입니다.

이거은 매우 generics 프로그래밍에서 일어나는 매우 흔한 오해이며 동시에 중요하게 배워야 할 개념입니다.

Integer가 Number의 subtype이라는 것은 Box<Integer>이 Box<Number>가 될수 있다는 것은 아닙니다.

Note

두 구체적인 타입 A, B(ex. Number & Integer)에서 MyClass<A> 와 MyClass<B>의 관계는 A와 B의 관계와 상관이 없습니다. MyClass <A> 와 MyClass <B>의 공통 상위클래스는 Object입니다.

두 타입 파라미터가 상관관계가 있을 때 두 generics를 subtype 관계로 만들고 싶다면 Wildcards and Subtyping을 참조하세요.

Generic Classes and Subtyping

generic 클래스 혹은 인터테이스를 subtype으로 만들고 싶다면 extend 혹은 implement 함으로써 만들수 있습니다. 클래스 혹은 인터페이스간의 타입 파라미터사이의 관계는 extends, implements에 의해 결정됩니다.

Collections 클래스를 예로 들겠습니다. ArrayList<E>는 List<E>를, List<E>는 Collection<E>를 각각 implements 합니다. 따라서 ArrayList<String>은 List<String>의 subtype이고 List<String>은 Collection<String>의 subtype입니다. type argument가 변경되지 않는 한, 타입간의 subtype 관계는 유지됩니다.

Collections의 hierarchy 예

이제 list 인터페이스에서 Payloadlist라는 것을 정의할 것입니다. Payloadlist는 generic 타입 P의 값이 각각의 element와 결합합니다. Payloadlist는 다음과 같이 정의됩니다.

interface PayloadList<E,P> extends List<E> {
  void setPayload(int index, P val);
  ...
}

PayloadList의 다음 파라미터화는 List <String>의 subtype입니다.

PayloadList<String, String>
PayloadList<String, Integer>
PayloadList<String, Exception>

Payloadlist hierarchy의 예

Reference

Oracle : The Java Tutorials - Generics, Inheritance, and Subtypes

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