Java
제네릭(Generic)
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소스 레벨에서 데이터 타입이 결정되지 않고, 별칭(타입파라미터)만 지정한다.
- 데이터 타입은 필드의 타입, 매개변수 타입, 리턴타입 등이다.
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객체 생성싯점, 구현클래스 구현싯점, 메소드 실행싯점에 별칭을 대신할 데이터 타입을 외부에서 지정하는 것이다.
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제네릭은 <> 다이아몬드 표기법으로 타입파라미터(별칭)를 지정한다.
- 타입파라미터는 보통 영어 대문자를 사용한다
- 타입파라미터는 1개 이상 지정할 수 있다
- 객체 생성 시타입파라미터의 위치에 실제로 사용할 타입을 지정하면 생성된 객체는 해당 타입으로 변경되어 있다.
- 객체 생성싯점, 구현클래스 구현싯점, 메소드 실행싯점에 데이터타입을 지정한다.
- 데이터타입은 클래스 혹은 인터페이스 타입만 가능하다.
- 기본 자료형은 제네릭의 데이터 타입으로 지정할 수 없다.
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배열처럼 다양한 타입의 객체를 다루는 클래스를 설계할 때 사용한다.
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자바에서는 객체를 여러개 저장하는 콜렉션 클래스들이 대표적인 예다.
- ArrayList<E>, HashSet<E>, TreeSet<E>, Stack<E>, Vector<E>, LinkedList<E>
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사용 목적
- 타입파라미터로 지정한 타입의 객체만 저장된다.(타입안정성)
- 어떤 타입의 객체를 저장할 목적으로 생성했는지 바로 파악이 가능하다.(코드 가독성 증가)
- 프로그램 실행 전, 컴파일 과정에서 타입오류가 체크된다.
- 형변환의 번거로움이 사라진다.
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사용 예
ArrayList<Product> products = new ArrayList<Product>();
ArrayList<Order> orders = new ArrayList<Order>();
ArrayList<Book> books = new ArrayList<Book>();
HashSet<Team> teams = new HashSet<Team>();package generic;
public class BoxApp {
public static void main(String[] args) {
// 문자열을 저장하는 NormalBox와 GenericBox 만들기
// 박스 객체 생성하기
// NormalBox객체에는 어떤 객체가 저장될 예정인지 정보가 전혀 없음
// GenerixBox객체에는 어떤 객체가 저장될것인지 미리 알 수 있음
NormalBox box1 = new NormalBox();
GenericBox<String> box2 = new GenericBox<String>();
box1.setItem("홍길동님 안녕하세요, 오래간만입니다.");
// box1.setItem(new BoxApp()); // 오류 확인 안됨, 원래의 의도와는 다른 객체를 저장해도 에러가 발생되지 않음
// box1.setItem(100); // 오류 확인 안됨, 원래의 의도와는 다른 객체를 저장해도 에러가 발생되지 않음
String text1 = (String) box1.getItem();
System.out.println("### 첫번째 박스의 내용 출력");
System.out.println("메세지 : " + text1);
System.out.println("글자수 : " + text1.length() + " 글자");
box2.setItem("김유신님 잘 지내고 계신가요? 서울로 한번 오세요.");
// box2.setItem(new BoxApp()); // 오류 발생, String객체 외의 다른 객체는 절대로 저장되지 않음
// box2.setItem(100); // 오류 발생, String객체 외의 다른 객체는 절대로 저장되지 않음
String text = box2.getItem();
System.out.println("### 두번째 박스의 내용 출력");
System.out.println("메세지 : " + text);
System.out.println("글자수 : " + text.length() + " 글자");
}
}
package generic;
public class GenericBox<T> {
private T item;
public T getItem() {
return item;
}
public void setItem(T item) {
this.item = item;
}
}
package generic;
/*
* 제네릭이 적용되어 있지 않는 박스 설계도
* 1. 타입안전성이 좋지 않다.
* 2. 저장된 객체가 Object로 형변환 되어서 저장 된다.
* (실제로 저장된 객체를 참조하는 것이 아니라, 저장된 객체의 Object객체를 참조한다.)
* 3. 저장된 객체를 꺼낼때 마다 실제 저장된 타입으로 형변환해야 한다.
*/
public class NormalBox {
private Object item;
public Object getItem() {
return item;
}
public void setItem(Object item) {
this.item = item;
}
}
Collection Framework
- 자바가 자료구조를 구현해 놓은 것
- 자료구조 - 객체의 저장/삭제/조회 등의 기능을 제공하는 것
- 자바의 모든 자료구조 구현 클래스는 Collection 인터페이스를 구현한 클래스다.
- Collection 인터페이스에 정의된 모든 기능을 구현하고 있다.
- 자바의 자료구조 특징
- 객체만 저장할 수 있다.
- 크기가 가변적이다.
- 다양한 메소드를 지원한다.
Collection<E>
- 모든 자료구조 클래스의 최상위 인터페이스다.
- 주요 메소드
- boolean add(E e)
- 자료구조에 새로운 요소를 추가한다.
- boolean addAll(Collection<? extends E> c)
- 자료구조에 다른 자료구조의 모든 요소를 추가한다.
- void clear()
- 자료구조의 모든 요소를 삭제한다.
- boolean contains(Object e)
- 자료구조에 지정된 객체가 존재하는지 조회한다.
- boolean isEmpty()
- 자료구조가 비었는지 조회한다.
- Iterator<E> iterator()
- 자료구조의 각 요소를 반복해서 추출해주는 반복자객체를 반환한다.
- boolean remove(Object e)
- 자료구조에서 지정된 객체를 삭제한다.
- int size()
- 자료구조에 저장된 요소의 갯수를 반환한다.
- Object[] toArray()
- 자료구조에 저장된 요소를 배열로 반환한다.
- boolean add(E e)
Collection의 주요 하위 인터페이스
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Set<E>
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중복을 허용하지 않는다.(동일한 객체를 2개 저장할 수 없다.
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주요 구현 클래스
- HashSet<E> : 가장 많이 사용하는 Set구현 클래스
- TreeSet<E> : 저장되는 요소가 오름차순으로 정렬되어서 저장된다
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Set의 구현객체 생성하기
// String 객체를 여러 개 저장하는 HashSet객체 생성하기 Set<String> set1 = new HashSet<String>(); // 정수를 여러 개 저장하는 HashSet객체 생성하기 Set<Integer> set2 = new HashSet<Integer>(); // Book객체를 여러 개 저장하는 HashSet객체 생성하기 Set<Book> set3 = new HashSet<Book>(); // Account객체를 여러 개 저장하는 HashSet객체 생성하기 Set<Account> set4 = new HashSet<Account>(); -
HashSet<E> 활용하기
public static void main(String[] args) { // String객체를 여러 개 저장하는 HashSet객체 생성하기 Set<String> set = new HashSet<String>(); // HashSet에 객체 저장하기 set.add("홍길동"); set.add("김유신"); set.add("이순신"); set.add("강감찬"); set.add("류관순"); set.add("강감찬"); // 동일한 객체가 저장되어 있기 때문에 저장되지 않음 // HashSet에 저장된 객체의 갯수 조회하기 int count = set.size(); System.out.println("저장된 객체의 갯수: " + count); // 5가 출력됨 // HashSet이 지정된 객체를 포함하고 있는지 조회하기 boolean hasElement = set.contains("김유신"); System.out.println("김유신을 포함하고 있는가?" + hasElement); // true가 출력됨 // HashSet에서 지정된 객체를 삭제하기 set.remove("홍길동"); // HashSet이 비어있는지 조회하기 boolean empty = set.isEmpty); System.out.println("비어있는가?" + empty); // false가 출력됨 // HashSet에 저장된 객체를 향상된 for문을 사용해서 순회하기 for (String name : set) { System.out.println("저장된 이름: " + name); } // HashSet에 저장된 모든 객체 삭제하기 set.clear(); }
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List<E>
- 순서가 유지된다.(저장된 순서대로 다시 꺼낼 수 있다.)
- 요소가 저장될 때 마다 index(순번)이 자동으로 부여된다.
- 특정위치에 요소 저장하기, 특정위치의 요소 삭제하기, 특정위치의 요소 꺼내기
- List<E>가 지원하는 추가 메소드
- void add(int index, E e)
- 지정된 위치에 요소를 저장한다.
- E get(int index)
- 지정된 위치의 요소를 꺼낸다
- E remove(int index)
- 지정된 위치의 요소를 삭제한다.
- E set(int index, E e)
- 지정된 위치의 요소를 새 요소로 교체한다.
- void add(int index, E e)
- 주요 구현 클래스
- ArrayList<E> : 가장 많이 사용하는 List구현 클래스(전체 자료구조 클래스 중에서 가장 많이 사용)
- LinkedList<E> : 더블링크로 List를 구현한 클래스(요소의 추가/삭제 성능이 우수하다.)
- Vector<E> : ArrayList와 유사하는 List구현 클래스(멀티스레드 환경에 안전하다.)
- Stack<E> : LIFO(Last-In-First-Out)으로 구현된 List구현 클래스
- List<E>의 구현객체 생성하기
// String객체를 여러 개 저장하는 ArrayList객체 생성하기 List<String> list1 = new ArrayList<String>(); // 실수를 여러 개 저장하는 ArrayList객체 생성하기 List<Double> list2 = new ArrayList<Double>(); // Person객체를 여러 개 저장하는 ArrayList객체 생성하기 List<Person> list3 = new ArrayList<Person>(); - ArrayList<E> 활용하기
public class Person { private int no; private String name; public Person() {} public Person(int no, String) { this.no = no; this.name = name; } public int getNo() { return no; } public String name() { return name; } }public static void main(String[] args) { // Person객체를 여러 개 저장할 수 있는 ArrayList객체 생 List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); // ArrayList객체에 Person객체생성하기 personList.add(new Person(100, "김유신")); personList.add(new Person(200, "강감찬")); personList.add(new Person(300, "이순신")); personList.add(new Person(400, "류관순")); // ArrayList객체에 저장된 Person객체의 갯수를 조회하기 int count = personList.size(); System.out.println("저장된 갯수: " + count); // 4가 출력됨 // 향상된 for문을 사용해서 ArrayList객체에 저장된 Person객체를 순회하기 for (Person person : personList) { int no = person.getNo(); String name = person.getName(); System.out.println("번호:" + no + ", 이름:" + name); } // ArrayList객체에서 0번에 저장된 Person객체 조회하기 Person person0 = personList.get(0); // ArrayList객체에서 2번에 칸에 저장된 Person객체 삭제하기 personList.remove(2) // ArrayList객체에서 1번에 저장된 객체를 새로운 Person객체로 변경하기 personList.set(1, new Person(500, "안중근")); // ArrayList객체에 저장된 모든 객체 삭제하기 personList.clear() } - Stack<E> 객체 사용하기
public static void main(String[] args) { Stack<String> stack = new Stack<String>(); // Stack객체에 문자열 저장하기 stack.push("김유신"); stack.push("강감찬"); stack.push("이순신"); // Stack객체에서 맨 위에 있는 객체를 조회한다. String value1 = stack.peek(); // 이순신 String value2 = stack.peek(); // 이순신 String value3 = stack.peek(); // 이순신 // Stack객체에서 맨 위에 있는 객체를 꺼낸다.(Stack에서 해당 객체는 삭제된다.) String value1 = stack.pop(); // 이순신 String value2 = stack.pop(); // 강감찬 String value3 = stack.pop(); // 김유신 // Stack객체가 비어있는지 확인하기 boolean result = stack.isEmpty(); // true가 반환된다. }
배열과 콜렉션의 비교
| 구분 | 배열 | 콜렉션 |
|---|---|---|
| 데이터 | 기본자료형, 객체 | 객체 |
| 길이 | 불변 | 가변적 |
| 저장 | 인덱스필요 | 맨 마지막요소의 끝에 자동으로 저장 |
| 삭제 | 인덱스필요 | 삭제 후 다음요소로 해당 위치가 |
| 삭제 | 해당부분 데이터가 비어있음 | 자동으로 채워짐 |
| Enhanced-for | 배열의 끝까지 반복 | 요소가 있는 부분까지만 반복 |
