아이템 28 : 배열보다는 리스트를 사용하라

배열과 제네릭의 중요한 차이

1. 배열은 covariant(공변), 제네릭은 invariant(불공변)

• covariant
• Sub가 Super의 하위타입이라면 Sub[]는 Super[]의 하위 타입이 된다(공변, 즉 함께 변함)

• invariant
• 서로 다른 타입 Type1, Type2가 있을 때, List<Type1> 은 List<Type2>의 하위 타입도, 상위 타입도 아님

Object[] objectArray = new Long[1];
objectArray[0] = "타입이 달라 넣을 수 없다."; // ArrayStoreException을 던짐

List<Object> ol = new ArrayList<Long>(); // 호환되지 않는 타입
ol.add("타입이 달라 넣을 수 없다.");

• 배열에서는 그 실수를 런타임에야 알게 되지만, 리스트를 사용하면 컴파일할 때 바로 알 수 있음

2. 배열은 실체화됨(reify)

• 의미 : 배열은 런타임에도 자신이 담기로 한 원소의 타입을 인지하고 확인한다.

• 반면, 제네릭은 타입 정보가 런타임에는 소거됨(type erasure)
• 원소 타입을 컴파일 타임에만 검사하며, 런타임에는 알수조차 없다는 뜻임

• 소거는 제네릭이 지원되기 전의 레거시 코드와 제네릭 타입을 함께 사용할 수 있게 해주는 메커니즘임

위의 주요 차이로 인해 배열과 제네릭은 잘 어우러지지 못한다. 예컨대 배열은 제네릭 타입, 매개변수화 타입, 타입 매개변수로 사용할 수 없다. 즉, 코드를 new List<E>[], new List<String>[], new E[] 식으로 작성하면 컴파일할 때 제네릭 배열 생성 오류를 일으킴

제네릭 배열을 만들지 못하게 막은 이유? → 타입 안전하지 않기 때문

• 이를 허용하면 컴파일러가 자동 생성한 형변환 코드에서 런타임에 ClassCastException 이 발생할 수 있다.

• E, List<E>, List<String> 같은 타입을 실체화 불가 타입(non-reifiable type)이라 함. 쉽게 말해, 실체화되지 않아서 런타임에는 컴파일타임보다 타입 정보를 적게 가지는 타입임

• 소거 메커니즘 때문에 매개변수화 타입 가운데 실체화될 수 있는 타입은 List<?>와 Map<?,?> 같은 비한정적 와일드카드 타입 뿐임

배열 → 제네릭으로 수정하는 예시

public class Chooser {
		private final Object[] choiceArray;
		
		public Chooser(Collection choices) {
				choiceArray = choices.toArray();
		}
		
		public Object choose() {
				Random rnd = ThreadLocalRandom.current();
				return choiceArray[rnd.nextInt(choiceArray.length)];
		}
}

public class Chooser<T> {
		private final T[] choiceArray;
		
		public Chooser(Collection<T> choices) {
				choiceArray = choices.toArray(); // 오류 발생
/*   choiceArray = (T[]) choices.toArray();  로 수정 */
		}
}

// 코드 28-6 리스트 기반 Chooser - 타입 안전성 확보! (168쪽)
public class Chooser<T> {
    private final List<T> choiceList;

    public Chooser(Collection<T> choices) {
        choiceList = new ArrayList<>(choices);
    }

    public T choose() {
        Random rnd = ThreadLocalRandom.current();
        return choiceList.get(rnd.nextInt(choiceList.size()));
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> intList = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);

        Chooser<Integer> chooser = new Chooser<>(intList);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Number choice = chooser.choose();
            System.out.println(choice);
        }
    }
}