Effective Java 3rd ITEM 33

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ITEM 33. Consider typesafe heterogeneous containers

제네릭은 Set<E> Map<K,V> ThreadLocal<T> AtomicReference<T> 등의 단일 원소 컨테이너에도 흔히 쓰인다. 이런 상황에서는 매개변수화되는 대상은 컨테이너 자신이다. 따라서 하나의 컨테이너에서 매개변수화 할 수 있는 타입의 수는 제한된다.

Map<K,V>에서는 K와 V 2개로 제한 / Set<E>에서는 E 1개로 제한.

하지만 이보다 더 유연한 수단이 필요할 때가 있다. 이럴땐 컨테이너 대신 키를 매개변수화한 다음, 컨테이너에 값을 넣거나 뺄 때 매개변수화한 키를 함께 제공하면 된다.
=> 타입 안전 이중 컨테이너 패턴

타입 안전 이중 컨테이너

예시로 타입별로 즐겨 찾는 인스턴스를 저장하는 Favorites class를 보자.

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public class Favorites {
    private Map<Class<?>, Object> favorites = new HashMap<>();
    
    public <T> void putFavorite(Class<T> type, T instance) {
        favorites.put(Objects.requireNonNull(type), instance);
    }
    public <T> T getFavoirte(Class<T> type) {
        return type.cast(favorites.get(type));
    }
}

각 타입의 Class 객체를 매개변수화 키로 사용한 것인데 이는 class 리터럴의 타입이 Class<T>이기 때문에 사용할 수 있는 것이다.

메서드들이 주고 받는 class 리터럴을 타입 토큰이라 한다.

favorites 맵의 값 타입이 Object이기 때문에 getFavoirte() 시에 형변환이 필요하다. 따라서 여기서는 Class의 cast 메서드를 이용해 동적 형변환하였다.

여기서 중요한 점은 Favorites의 instance들은 타입 안전하다는 것이다. getFavorite(String.class)를 했을때 String이 아닌 타입의 인스턴스를 반환할 일이 절대 없다.
=> Favorites class는 타입 안전 이중 컨테이너

Favorites class의 제약

1. 악의적 클라이언트

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f.putFavorite((Class)Integer.class, "Heellllooo")

만약 악의적인 클라인트가 Class 객체를 제네릭이 아닌 raw type으로 넘긴다면 타입 안전성이 깨지게 된다. 위 예시에서 보듯이 raw type을 사용하면 Integer.class 타입으로 String 값을 넘겨줄 수 있게 된다.

이것을 예방하려면 putFavorite(type, instance) 메서드에서 넣기전에 instance의 타입을 type과 같은지 확인해주면 된다. Collections의 checkedSet, checkedList, checkedMap이 이렇게 타입을 확인해주는 컬렉션 레퍼들이다.

Collections.CheckedCollection.class code


2. 실체화 불가 타입

Favorites 클래스에는 실체화 불가 타입을 사용할 수 없다. List<String> 같은 제네릭을 사용할 수 없다는 것이다. List<String>이나 List<Integer> 등등 모두 List.class로 같은 Class 객체를 공유한다. 따라서 실체화 불가 타입은 Favorites 클래스에서 사용할 수 없다.

슈퍼 타입 토큰..? spring framework의 ParameterizedTypeReference로 가능하긴 하지만 완벽하진 않다.


한정적 타입 토큰

Favorites의 키 타입은 비한정적 타입 토큰이지만 타입을 제한하고 싶다면 한정적 타입 토큰으로 바꿀 수 있다. Class<? extends SuperClass>로 선언하면 된다.
반환 하는 객체는 Class<? extends SuperClass> 타입으로 형변환이 필요한데 이때 Class 클래스에 있는 asSubClass 메서드로 쉽게 형변환 해줄 수 있다.