제네릭 타입의 컴파일 영향

사전학습 : Generic , 배열과 제네릭의 차이

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Generic

• 재너릭이라는 용어는 포괄적인 이라는 뜻으로, 클래스 내부에 사용할 데이터 타입을 외부에서 지정하는 기법을 의미한다.
• 다이아몬드 표기법을 사용한다. (ex. <>)

특징

• 같은 구조를 갖는 코드의 중복을 줄일 수 있다.
• 타입 안정성이 보장된다.(컴파일시 타입 체크가 가능하다)
  • 타입 제한도 가능(extends, implement)
• 참조 타입(Wrapper Class)만 사용이 가능하다.
• 메소드 적용이 가능하다.

 

 

재너릭과 배열의 차이

 

1)재너릭은 불 공변, 배열은 공변 이다.

 

• 공변 = "자기 자신과 자식" 객체로 타입 변환을 허용해주는 것.
• 불 공변 ="자기 자신" 을 제외한 타입 변환이 허용되지 않는 것. __ 제너릭의 타입 안정성이 보장되는 원리

ex) 불공변의 예

         void foo(ArrayList<Object> arr=new ArrayList<>()) {

                            }

         public static void main(STring[] args){

               ArrayList<Integer> list=new new ArrayList<>();

                            list.add(1);

                            ist.add(2);

                            list.add(3);

                            foo(list); // compile error

                  }

ex) 공변의 예

           Object[] arr=new int[1];

 

 

2)배열은 구체화되고 제네릭은 비 구체화가 된다.

 

• 구체화 타입 : 자신의 타입 정보를 런타임에도 알고 있는 것.
• 비 구체화 타입 : 런타임에는 소거(erasure)가 되기 때문에 컴파일 타임보다 정보를 적게 가지는 것.

※ 제네릭은 컴파일 타임에 타입 체크를 한 후에 런타임에는 타입을 지우는 방법을 사용하고 있다.

 

 

 

 

재너릭 컴파일의 영향

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Generic Type erasure란?

 

원소 타입을 컴파일 타입에만 검사하고 런타임에는 해당 타입 정보를 알수 없는 것.

즉, 컴파일 타임에만 타입 제약 조건을 정의하고, 런타임에는 타입을 제거한다는 뜻이다.

 

 

 

Java Compiler 타입 소거

 

• unbounded Type(<?>,<T> ) 는 Object로 변환.
• bound Type( <E extends Comparable>) 의 경우 Comparable로 변환.
• 제네릭 타입을 사용할 수 있는 일반 클래스, 인터페이스, 메소드에만 소거 규칙 사용.
• 타입 안정성을 위해 type casting을 넣는다.
• 확장된 제네릭 타입에서 다형성을 보존하기 위해 bridge method를 생성.

 

 

1. unbounded Type

// 타입 소거 전(컴파일 할 때)
public class Test<T> {
    public void test(T test) {
        System.out.println(test.toString());
    }
}

// 타입 소거 후(런타임 때)
public class Test {
    public void test(Object test) {
        System.out.println(test.toString());
    }
}

 

 

2. bound Type

// 타입 소거 전 ( 컴파일 할때 )
public class Test<T extends Comparable<T>> {
    private T data;

    public T getData() {
        return data;
    }

    public void setData(T data) {
        this.data = data;
    }
}


// 타입 소거 후 ( 런타임 때 )
public class Test {
    private Comparable data;

    public Comparable getData() {
        return data;
    }

    public void setData(Comparable data) {
        this.data = data;
    }
}

3. bridge method

 

※ 자바 컴파일러가 제네릭의 타입 안정성을 좀 더 보장하고자 브릿지 메소드를 만들어 낸다.

 

// 소거 전
public class MyComparator implements Comparator<Integer> {
   public int compare(Integer a, Integer b) {
      //
   }
}


// 소거 후
public class MyComparator implements Comparator {
   public int compare(Integer a, Integer b) {
      //
   }
}

 

※ 그리고 Obejct로 바뀌고 나서 컴파일러는 메소드 시그니처 사이에 불일치를 없애기 위해서 컴파일러는 런타임에 해당 제네릭 타입의 타입소거를 위한 bridge method를 만들어 준다.

// 런타임 떄
public class MyComparator implements Comparator<Integer> {
   public int compare(Integer a, Integer b) {
      //
   }

   // "bridge method" == > 시그니처 사이 불일치를 없애기 위해.
   public int compare(Object a, Object b) {
      return compare((Integer)a, (Integer)b);
   }
}

 

그러므로 매개변수 타입 Integer 타입이 보장되게 된다.