[이것이 자바다] CHAPTER 13. 제네릭 | 개념

13.1 제네릭이란?

 다음과 같이 Box 클래스를 선언하려고 한다. Box는 다양한 내용물을 저장해야 하므로 Object 타입으로 선언한다.

public class Box {
	public Object content;
}

 

 Object 타입은 모든 클래스의 최상위 부모 클래스이다. 그렇기 때문에 모든 객체는 부모 타입인 Object로 자동 타입 변환이 되므로 content 필드에는 어떤 객체든 대입이 가능하다.

Box box = new Box();
box.content = 모든-객체;

 

 content는 Object 타입이므로 어떤 객체가 대입되어 있는지 확실하지 않다. 이때 대입된 내용물의 타입을 안다면 강제 타입 변환을 거쳐 얻을 수 있다.

String content = (String) box.content;

 

 그러나 어떤 내용물이 저장되어 있는지 모른다면 Object 타입으로 필드(ex. content)를 선언하는 것은 좋은 방법이 아니다.

 

 

 Box를 선언하기 전 우리는 어떤 내용물을 넣을지 이미 알고 있다. 따라서 Box를 생성할 때 저장할 내용물의 타입을 미리 알려주면 Box는 content에 무엇이 대입되고, 읽을 때 어떤 타입으로 제공할지를 알게 된다. 이것이 제네릭이다.

 

제네릭(Generic)이란 결정되지 않은 타입을 파라미터로 처리하고 실제 사용할 때 파라미터를 구체적인 타입으로 대체시키는 기능

 

 다음은 Box 클래스에서 결정되지 않은 content의 타입을 T라는 타입 파라미터로 정의한 것이다.

public class Box <T> {
	public T content;
}

<T>는 T가 타입 파라미터임을 뜻하는 기호로, 타입이 필요한 자리에 T를 사용할 수 있음을 알려주는 역할을 한다. Box 클래스는 T가 무엇인지 모르지만, Box 객체가 생성될 시점에 다른 타입으로 대체된다는 것을 알고 있다.

 만약 Box의 내용물로 특정 타입을 저장하고 싶다면 Box를 생성할 때 타입 파라미터 대신 T 대신 타입으로 대체하면 된다.

Box<String> box = new Box<String>();
box.content = "안녕하세요";
String content = box.content;

 

 사실 <T>에서 타입 파라미터로 쓰이는 T는 단지 이름일 뿐이기 때문에 T 대신 A부터 Z까지 어떤 알파벳을 사용해도 좋다. 주의할 점은 타입 파라미터를 대체하는 타입은 클래스 및 인터페이스라는 것이다. 기본 타입은 타입 파라미터의 대체 타입이 될 수 없다.

 

 그리고 변수를 선언할 때와 동일한 타입으로 호출하고 싶다면 생성자 호출 시 생성자에는 타입을 명시하지 않고 <>만 붙일 수 있다.

Box<String> box = new Box<String>();
Box<String> box = new Box<>();

 

 

 

 

 

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13.2 제네릭 타입

 제네릭 타입은 결정되지 않은 타입을 파라미터로 가지는 클래스와 인터페이스를 말한다. 제네릭 타입은 선언부에 '<>' 부호가 붙고 그 사이에 타입 파라미터들이 위치한다.

public class 클래스명<A, B, ···> { ··· }
public interface 인터페이스명<A, B, ···> { ··· }

 

 타입 파라미터는 변수명과 동일한 규칙에 따라 작성할 수 있지만 일반적으로 대문자 알파벳 한 글자로 표현한다. 외부에서 제네릭 타입을 사용하려면 타입 파라미터에 구체적인 타입을 지정해야 한다. 만약 지정하지 않으면 Object 타입이 암묵적으로 사용된다.

 

 

 

 

 

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13.3 제네릭 메소드

 제네릭 메소드 타입 파라미터를 가지고 있는 메소드를 말한다. 타입 파라미터가 메소드 선언부에 정의된다는 점에서 제네릭 타입과 차이가 있다. 제네릭 메소드는 리턴 타입 앞에 <> 기호를 추가하고 타입 파라미터를 정의한 뒤, 리턴 타입과 매개변수 타입에서 사용한다.

public <A, B, ···> 리턴타입 메소드명(매개변수, ···) { ··· }

 

 

 다음 boxing() 메소드는 타입 파라미터로 <T>를 정의하고 매개변수 타입과 리턴 타입에서 T를 사용한다. 정확한 리턴 타입은 T를 내용물로 갖는 Box 객체이다.

public <T> Box<T> boxing(T t) { ··· }

 T 타입으로 Box<T>를 리턴한다.

 

 타입 파라미터 T는 매개값이 어떤 타입이냐에 따라 컴파일 과정에서 구체적인 타입으로 대체된다.

Box<Integer> box1 = boxing(100);
Box<String> box2 = boxing("안녕하세요");

 

 

 

 

 

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13.4 제한된 타입 파라미터

 경우에 따라서는 타입 파라미터를 대체하는 구체적인 타입을 제한할 필요가 있다. 모든 타입으로 대체할 수 없고, 특정 타입과 자식 또는 구현 관계에 있는 타입만 대체할 수 있는 타입 파라미터를 제한된 타입 파라미터(bounded type parameter)라고 한다.

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

 

 상위 타입은 클래스뿐만 아니라 인터페이스도 가능하다. 인터페이스라고 해서 implements를 사용하지는 않는다.

 

public <T extends Number> boolean compare(T t1, T t2) {
    double v1 = t1.doubleValue();	// Number의 doubleValue() 메소드 사용
    double v2 = t2.doubleValue();	// Number의 doubleValue() 메소드 사용
    return (v1 == v2);
}

 

 

 

 

 

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13.5 와일드 카드 타입 파라미터

 제네릭 타입을 매개값이나 리턴 타입으로 사용할 때 타입 파라미터로 ?(와일드카드)를 사용할 수 있다. ?는 범위에 있는 모든 타입으로 대체할 수 있다는 표시이다.

 

 예를 들어 다음과 같은 상속 관계가 있다고 가정해보자.

 

 타입 파라미터의 대체 타입으로 Student와 자식 클래스인 HighStudent와 MiddleStudent만 가능하도록 매개변수를 다음과 같이 선언할 수 있다.

리턴타입 메소드명(제네릭타입<? extends Student> 변수) { ··· }

 

 반대로 Worker와 부모 클래스인 Person만 가능하도록 매개변수를 다음과 같이 선언할 수 있다.

리턴타입 메소드명(제네릭타입<? super Worker> 변수) { ··· }

 

어떤 타입이든 가능하도록 매개변수를 선언할 수도 있다.

리턴타입 메소드명(제네릭타입<?> 변수) { ··· }