[Java] 제네릭(Generic)

Q. 왜 제네릭을 사용해야 할까?

- 제네릭은 클래스와 인터페이스, 그리고 메소드를 정의할 때 타입(type)을 파라미터(parameter)로 사용할 수 있도록 한다.

  타입 파라미터는 코드 작성 시 구체적인 타입으로 대체되어 다양한 코드를 생성하도록 해준다. 

 

제네릭을 사용하는 코드가 비제네릭 코드에 비해 가지는 이점?

 

1. 컴파일 시 강한 타입 체크를 할 수 있다.

 : 자바 컴파일러는 코드에서 잘못 사용된 타입 때문에 발생하는 문제점을 제거하기 위해 제네릭 코드에 대해 강한 타입 체클르 한다.

  실행 시 타입 에러가 나는 것보다는 컴파일 시에 미ㅣ 타입을 강하게 체크해서 에러를 사전에 방지하는 것이 좋다.

2. 타입 변환(casting)을 제거한다.

 : 비제네릭 코드는 불필요한 타입 변환을 하기 때문에 프로그램 성능에 악영향을 미친다.

  제네릭 코드는 타입을 국한하기 때문에 타입 변환을 할 필요가 없어 프로그램 성능이 향상된다.

제네릭 타입(class<T>, interface<T>)

- 제네릭 타입은 타입을 파라미터로 가지는 클래스와 인터페이스를 말한다.

- 타입 파라미터는 변수명과 동일한 규칙에 따라 작성할 수 있지만, 일반적으로 대문자 알파벳 한글자로 표현한다.

- 제네릭 타입을 실제 코드에서 사용하려면 타입 파라미터에 구체적인 타입을 지정해주어야 한다.

멀티 타입 파라미터(class<K, V, ...>, interface<K, V, ...>)

- 제네릭 타입은 두 개 이상의 멀티 타입 파라미터를 사용할 수 있는데, 이 경우 각 타입 파라미터를 콤마로 구분한다.

제네릭 메소드(<T, R> R method(T t))

- 제네릭 메소드는 매개 타입과 리턴 타입으로 타입 파라미터를 갖는 메소드를 말한다.

- 제네릭 메소드를 선언하는 방법은 리턴 타입 앞에 <> 기호를 추가하고 타입 파라미터를 기술하고 리턴 타입과 매개 타입으로 파라미터를 사용한다.

public <타입 파라미터, ...>; 리턴타입 메소드명(매개변수, ....) { ... }
 
public <T> Box<T> boxing(T t) { ... }
 
리턴타입 변수 = <구체적인 타입> 메소드명(매개값);        //  명시적으로 구체적 타입을 지정
리턴타입 변수 = 메소드명(매개값);                    //   매개값을 보고 구체적 타입을 추정
 
Box<Integer> box = <Integer>boxing(100);     //   타입 파라미터를 명시적으로 지정
Box<Integer> box = boxing(100);                //   타입 파라미터를 Integer로 

제한된 타입 파라미터(<T extends 최상위타입>)

- 타입 파라미터에 지정되는 구체적인 타입을 제한할 필요가 종종 있다. 예를 들어 숫자를 연산하는 제네릭 메소드는 매개값으로 Number 타입 또는 하위 클래스 타입(Byte, Short, Integer, Long, Double)의 인스턴스만 가져야 한다. 

- 제한된 타입 파라미터를 선언하려면 타입 파라미터 뒤에 extends 키워드를 붙이고 상위 타입을 명시하면 된다.

- 타입 파라미터에 지정되는 구체적인 타입은 상위타입이거나 상위 타입의 하위 또는 구현 클래스만 가능하다.

- 주의할 점은 메소드의 중괄호 {} 안에서 타입 파라미터 변수로 사용 가능한 것은 상위 타입의 멤버(필드, 메소드)로 제한된다.

public <T extends 상위타입> 리턴타입 메소드(매개변수, ...) { ... }

와일드카드 타입 (<?>, <? extends ...>, <? super ... >)

- 코드에서 ?를 일반적으로 와일드카드(wildcard)라고 부른다.

- 제네릭 타입을 매개값이나 리턴 타입으로 사용할 떄 구체적인 타입 대신에 와일드카드를 다음과 같이 3가지 형태로 사용할 수 있다.   

  ‣ 제네릭타입<?> : Unbounded Wildcards(제한 없음)

      타입 파라미터를 대치하는 구체적인 타입으로 모든 클래스나 인터페이스 타입이 올 수 있다.

  ‣ 제네릭타입<? extends 상위타입> : Upper Bounded Wildcards (상위 클래스 제한)

      타입 파라미터를 대치하는 구체적인 타입으로 상위 타입이나 하위 타입만 올 수 있다.

  ‣ 제네릭타입<? super 하위타입> : Lower Bounded Wildcards (하위 클래스 제한)

      타입 파라미터를 대치하는 구체적인 타입으로 하위 타입이나 상위 타입이 올 수 있다.

예를 들어서

 

・ Course<?>

 : 수강생은 모든 타입(Person, Worker, Student, HighStudent)이 될 수 있다.

・ Course<? extends Student>

 : 수강생은 Student와 HighStudent만 될 수 있다.

・ Course<? extends Student>

 : 수강생은 Worker와 Person만 될 수 있다.

제네릭 타입의 상속과 구현

- 제네릭 타입도 다른 타입과 마찬가지로 부모 클래스가 될 수 있다.

- 자식 제네릭 타입은 추가적으로 타입 파라미터를 가질 수 있다.

public Class ChildProduct<T, M, C> extends Product<T, M> { ... }

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