[Kotlin] 제네릭의 out과 in 쉽게 이해하기

공변과 반공변

자바 개발자라면 제네릭 타입의 와일드카드 ? extends T, ? super T를 다뤄본 적 있을 거예요.
코틀린에서는 이 개념을 out과 in 키워드로 표현합니다.
이번 글에서는 공변성(Covariance)과 반공변성(Contravariance)에 대해 쉽고 간결하게 설명하겠습니다.

📘 공변성 (Covariance) - `out`

공변이란, 타입 파라미터의 상속 관계가 제네릭 클래스까지 이어지는 것을 의미합니다.
out T는 읽기 전용(Generic Producer)입니다.
T 타입의 값을 반환(return)할 수는 있지만, 넣을 수는 없습니다.

class Cage<T> {
	private val animals: MutableList<T> = mutableListOf()

	fun getFirst(): T {
		return animals.first()    
    }

	fun moveFrom(otherCage: Cage<out T>) {
		this.anumals.addAll(otherCage.animals)
	}
}


fun main() {
    val goldFishCage = Cage<GoldFish>()
    goldFishCage.put(GoldFish("금붕어"))
    
    val cage = Cage<Fish>()
    cage.moveFrom(goldFishCage)
    
    val fish: Fish = cage.getFirst() // 읽기 가능
}

📕 반공변성 (Contravariance) - in

반공변이란, 타입 파라미터의 상속 관계가 제네릭 클래스까지 반대로 이어지는 것을 의미합니다.
in T는 쓰기 전용(Generic Consumer)입니다.
T 타입의 값을 넣을 수는 있지만, 꺼낼 수는 없습니다.

class Cage<T> {
	private val animals: MutableList<T> = mutableListOf()

	fun getFirst(): T {
		return animals.first()    
    }
    
    fun put(animal: T) {
    	this.animals.add(animal)
    }

	fun moveFrom(otherCage: Cage<out T>) {
		this.anumals.addAll(otherCage.animals)
	}

	fun moveTo(otherCage: Cage<in T>) {
		otherCage.anumals.addAll(this.animals)
	}
}


fun main() {
    val fishCage = Cage<Fish>()
    
	val goldFishCage = Cage<GoldFish>()
    goldFishCage.put(GoldFish("금붕어"))

    goldFishCage.moveTo(fishCage) // goldFishCage를 모두 fishCage로 옮겨라!
}

✅ 공변과 반공변, 이렇게 기억하세요!

구분	키워드	타입 변환 방향	역할	특징
공변성	out	자식 → 부모로 변환	Producer	읽기 전용 ✅
반공변성	in	부모 → 자식로 변환	Consumer	쓰기 전용 ✅