가변인수 메서드와 제네릭은 자바 5 때 함께 추가되었으니 서로 잘 어우러지리라 기대할 수도 있지만, 그렇지 않다. 가변 인수는 메서드에 넘기는 인수의 개수를 클라이언트에서 조절할 수 있게 해주는데, 구현 방식에 허점이 있다. 가변인수 메서드를 호출하면 가변인수를 담기 위한 배열이 자동으로 하나 만들어진다. 그런데 내부로 감춰야 했을 이 배열을 클라이언트에 노출하는 문제가 생겼다. 그 결과 varargs 매개변수에 제네릭이나 매개변수화 타입이 포함되면 알기 어려운 컴파일 경고가 발생한다.
메서드를 선언할 때 실체화 불가 타입으로 varargs 매개변수를 선언하면 컴파일러가 경고를 보낸다. 가변인수 메서드를 호출할 때도 varargs 매개변수가 실체화 불가 타입으로 추론되면, 그 호출에 대해서도 경고를 낸다. 경고는 대략 다음과 같다.
warning: [unchecked] Possible heap pollution from parameterized vararg type List<String>매개변수화 타입의 변수가 타입이 다른 객체를 참조하면 힙 오염이 발생한다. 이렇게 다른 타입 객체를 참조하는 상황에서는 컴파일러가 자동 생성한 형변환이 실패할 수 있으니, 제네릭 타입 시스템이 약속한 타입 안정성의 근간이 흔들려버린다.
다음 메서드를 예로 든다. 아이템 28-3의 코드를 변형한 것이다.
static void dangerous(List<String>... stringLists){
List<Integer> intList = List.of(42);
Object[] objects = stringLists;
objects[0] = intList; // 힙 오염 발생
String s = stringLists[0].get(0); // ClassCastException
}이 메서드에서는 형 변환하는 곳이 보이지 않는데도 인수를 건네 호출하면 ClassCastException을 던진다. 마지막 줄에 컴파일러가 생성한 형변환이 숨어 있기 때문이다. 이처럼 타입 안전성이 깨지니 제네릭 varargs배열 매개변수에 값을 저장하는 것은 안전하지 않다.
제네릭 배열을 프로그래머가 직접 생성하는 건 허용하지 않으면서 제네릭 varargs로 매개변수를 받는 메서드를 선언할 수 있게 한 이유는 실무에서 유용하기 때문이다.
자바 7에서는 @SafeVarargs어노테이션이 추가되어 제네릭 가변인수 메서드 작성자가 클라이언트 측에서 발생하는 경고를 숨길 수 있게 되었다.
@SafeVarargs 어노테이션은 메서드 작성자가 그 메서드가 타입 안전함을 보장하는 장치다. 컴파일러는 이 약속을 믿고 그 메서드가 안전하지 않을 수 있다는 경고를 더 이상 하지 않는다. 메서드가 안전한 게 확실하지 않다면 절대 @SafeVarargs 어노테이션을 달아서는 안 된다.
가변인수 메서드를 호출할 때 varargs매개변수를 담는 제네릭 배열이 만들어진다. 이 배열을 통해 메서드가 안전한지 확신하려면 다음 2가지를 확인하면 된다.
- 메서드가 이 배열에 아무것도 저장하지 않는다.(그 매개변수들을 덮어쓰지 않는다.)
- 그 배열의 참조가 밖으로 노출되지 않는다.(신뢰할 수 없는 코드가 배열에 접근할 수 없다.)
2가지를 충족하면 타입 안전하다. 달리 말하면, varargs 매개변수 배열이 호출자로부터 그 메서드로 순수하게 인수들을 전달하는 일만 한다면 그 메서드는 안전하다.
이때, varargs 매개변수 배열에 아무것도 저장하지 않고도 타입 안전성을 깰 수 있으니 주의해야 한다. 다음 코드는 가변인수로 넘어온 매개변수들을 배열에 담아 반환하는 제네릭 메서드다.
static <T> T[] toArray(T.. args){
return args;
}편리한 유틸리티로 보일 수 있지만, 자신의 제네릭 매개변수 배열의 참조를 노출하고 있어서 안전하지 않다. 이 메서드가 반환하는 배열의 타입은 이 메서드에 인수를 넘기는 컴파일타임에 결정되는데, 그 시점에는 컴파일러에게 충분한 정보가 주어지지 않아 타입을 잘못 판달할 수 있다. 따라서 자신의 varargs 매개변수 배열을 그대로 반환하면 힙 오염을 이 메서드를 호출한 쪽의 콜스택까지 전이하는 결과를 낳을 수 있다. 제네릭 varargs 매개변수 배열에 다른 메서드가 접근하도록 허용하면 안전하지 않다는 것에 예외 두 가지가 있다.
@SafeVarargs로 제대로 어노테이션된 또 다른varargs메서드에 넘기는 것은 안전하다.- 이 배열의 내용의 일부 함수를 호출만 하는 일반 메서드에 넘기는 것도 안전하다.
@SafeVarargs 어노테이션을 사용해야 할 때를 정하는 규칙은 간단하다. 제네릭이나 매개변수화 타입의 varargs 매개변수를 받는 모든 메서드에 @SafeVarargs를 달아야 한다는 것이다. 그래야 사용자를 헷갈리게 하는 컴파일러 경고를 없앨 수 있다. 이 말은 안전하지 않은 varargs 메서드는 절대 작성해서는 안 된다는 뜻이기도 하다.
@SafeVarargs 외에도 다른 방법이 있다. varargs 매개변수를 List 매개변수로 바꿀 수도 있다. List.of를 활용하여 임의의 개수의 인수를 넘기는 방식이다. 이게 가능한 이유는 List.of에도 @SafeVarargs 어노테이션이 달려있기 때문이다. 이 방식의 장점은 컴파일러가 이 메서드의 타입 안전성을 검증할 수 있다는 데 있다. 단점이라면 클라이언트 코드가 살짝 지저분해지고 속도가 조금 느려질 수 있다.
