8일차(2) - 제네릭

은채의 성장통·2025년 6월 9일

Java KCC

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노션정리

3. 그 외의 컬렉션

1. Vector

Vector는 List 인터페이스를 구현한 클래스이며,

내부 메서드들이 synchronized 되어 있어 Thread-safe(쓰레드 안전성)을 제공합니다.

✅ 특징

ArrayList와 비슷하지만, 멀티스레드 환경에서 안전
요소 접근 방식: 인덱스 기반 (배열처럼 사용 가능)
addElement(), elementAt(), size(), remove() 등의 메서드 지원
Thread-safe가 필요 없으면 ArrayList를 사용하는 것이 더 효율적
예제 코드: Vector 사용

import java.util.Vector;

public class VectorExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Vector 생성
        Vector<Person> v = new Vector<>();

        // 요소 추가
        v.addElement(new Person("홍길동", 29));
        v.addElement(new Person("이순신", 30));
        v.addElement(new Person("강감찬", 65));

        System.out.println("Vector 요소: " + v); // 전체 출력

        // 특정 요소 가져오기 (인덱스 기반)
        Person p = v.elementAt(2);
        System.out.println("인덱스 2의 요소: " + p.getName());

        // 요소 제거
        v.remove(1);
        System.out.println("인덱스 1 제거 후: " + v);

        // 현재 크기 확인
        System.out.println("Vector 크기: " + v.size());
    }
}

2. Stack

Stack은 Vector의 하위 클래스로, LIFO(Last-In-First-Out, 후입선출) 방식의 자료구조입니다.

✅ 특징

push(): 요소 추가
pop(): 마지막 요소 제거 및 반환
peek(): 마지막 요소 조회 (제거 X)
empty(): 스택이 비어있는지 확인
예제 코드: Stack 사용

import java.util.Stack;

public class StackExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Stack 생성
        Stack<Person> stack = new Stack<>();

        // 요소 추가 (push)
        stack.push(new Person("홍길동", 29));
        stack.push(new Person("이순신", 30));
        stack.push(new Person("강감찬", 65));

        System.out.println("Stack 전체: " + stack);

        // pop(): 마지막 요소 제거 및 반환
        Person p = stack.pop();
        System.out.println("pop() 호출: " + p.getName());
        System.out.println("Stack 상태: " + stack);

        // peek(): 마지막 요소 조회 (제거되지 않음)
        Person p2 = stack.peek();
        System.out.println("peek() 호출: " + p2.getName());
        System.out.println("Stack 상태: " + stack);

        // empty(): 스택이 비었는지 확인
        System.out.println("Stack이 비었는가? " + stack.empty());
    }
}

3. Hashtable

Hashtable은 Map 인터페이스를 구현한 클래스이며,

HashMap과 유사하지만 Thread-safe합니다.

✅ 특징

Map과 동일하게 Key-Value 저장 구조
put(), get(), remove() 메서드를 통해 데이터를 저장/삭제/조회 가능
멀티스레드 환경에서 안전하지만, 성능이 느림
ConcurrentHashMap을 사용하면 보다 높은 성능 제공 가능
Hashtable vs HashMap

비교 항목	`Hashtable`	`HashMap`
Thread-safe	O (멀티스레드 환경에서 안전)	X (싱글스레드 환경에서 빠름)
null 허용 여부	X (null key, null value 허용 안됨)	O (null key, null value 허용)
속도	느림 (synchronized)	빠름

4. Enumeration

Enumeration은 Vector, Stack, Hashtable 등에서 요소를 조회하는 클래스입니다.

✅ 특징

nextElement(): 다음 요소를 반환
hasMoreElements(): 더 많은 요소가 있는지 확인
Enumeration 예제 코드

import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;

public class EnumerationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Vector 생성
        Vector<String> vector = new Vector<>();
        vector.add("Apple");
        vector.add("Banana");
        vector.add("Cherry");

        // Enumeration을 사용하여 요소 순회
        Enumeration<String> e = vector.elements();
        while (e.hasMoreElements()) {
            System.out.println("다음 요소: " + e.nextElement());
        }
    }
}

3.1. 수정할 수 없는 List

자바에서는 List.of()와 List.copyOf()를 사용해 수정할 수 없는(immutable) 리스트를 만들 수 있습니다.

이러한 리스트는 생성 후 추가, 삭제, 변경이 불가능하여, 데이터를 안전하게 관리할 수 있습니다.

1. `List.of()` 사용

가변 인자를 받아 수정할 수 없는 리스트를 생성합니다.
리스트를 만들면 추가, 삭제, 변경이 불가능하며 UnsupportedOperationException 예외가 발생합니다.

import java.util.List;

public class ImmutableListOf {
    public static void main(String[] args) {
        // 수정할 수 없는 리스트 생성
        List<String> immutableList = List.of("apple", "banana", "orange");

        // 생성된 리스트는 수정이 불가능 (실행 시 예외 발생)
        immutableList.add("grape"); // UnsupportedOperationException 발생

        // 리스트 조회는 가능
        System.out.println("Immutable List: " + immutableList);
    }
}

2. `List.copyOf()` 사용

기존 컬렉션을 수정할 수 없는 리스트로 복사할 때 사용됩니다.
원본 리스트가 변경되어도 새 리스트는 영향을 받지 않음.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ImmutableListCopyOf {
    public static void main(String[] args) {
        // 변경 가능한 리스트 생성
        List<String> mutableList = new ArrayList<>();
        mutableList.add("apple");
        mutableList.add("banana");
        mutableList.add("orange");

        // 기존 리스트를 복사하여 수정할 수 없는 리스트 생성
        List<String> immutableList = List.copyOf(mutableList);

        // 원본 리스트를 변경해도 immutableList는 영향을 받지 않음
        mutableList.add("grape");

        // immutableList는 변경되지 않음
        System.out.println("Immutable List: " + immutableList);
    }
}

3.2. Arrays 클래스

자바에서 배열을 다룰 때 유용한 기능을 제공하는 Arrays 클래스의 주요 메서드를 정리합니다.

1. `asList()`

배열을 리스트로 변환할 때 사용됩니다.

import java.util.Arrays;

public class ArraysExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 배열을 리스트로 변환
        String[] fruitsArray = {"apple", "banana", "orange"};
        System.out.println("Array to List: " + Arrays.asList(fruitsArray));
    }
}

2. `compare()`

두 배열을 비교하여 크기를 판단합니다. (Java 9부터 사용 가능)

int[] array1 = {1, 2, 3};
int[] array2 = {1, 2, 3, 4};

int result = Arrays.compare(array1, array2);
if (result < 0) {
    System.out.println("Array 1 is smaller than Array 2");
} else if (result > 0) {
    System.out.println("Array 1 is larger than Array 2");
} else {
    System.out.println("Both arrays are equal");
}

3. `sort()`

배열을 오름차순으로 정렬합니다.

int[] numbers = {5, 2, 9, 1, 3};
Arrays.sort(numbers);
System.out.println("Sorted Array: " + Arrays.toString(numbers));

4. `toString()`

배열을 문자열로 변환하여 출력합니다.

char[] charArray = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
System.out.println("Array to String: " + Arrays.toString(charArray));

5. `deepToString()`

다차원 배열을 문자열로 변환하여 출력합니다.
toString()을 사용하면 다차원 배열의 주소값이 출력되므로, deepToString()을 사용해야 합니다.

int[][] matrix = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
System.out.println("Matrix to String: " + Arrays.deepToString(matrix));

4. 제네릭과 형 안정성(Generic & Type Safety)

제네릭(Generic)은 컬렉션의 요소 타입을 명확하게 지정하여 타입 안정성을 보장하는 기능입니다.
제네릭을 사용하면 컴파일 단계에서 타입 검사를 수행하므로, 잘못된 타입의 데이터를 넣을 수 없고,
형변환 없이 원하는 타입을 직접 사용할 수 있습니다.

4.1. 제네릭 클래스(Generic Class)

제네릭 클래스는 유형 매개변수(Type Parameter)를 포함하는 클래스입니다.

클래스 선언 시 <T>를 사용하여 유동적인 타입을 적용할 수 있습니다.

package generic;

public class Container<T> {  // <T>: 제네릭 타입 매개변수
    private T data;  // 데이터 타입을 T로 지정 (어떤 타입이든 가능)

    public T getData() {  // 반환 타입도 T
        return data;
    }

    public void setData(T data) {  // 매개변수 타입도 T
        this.data = data;
    }
}

제네릭 클래스 사용 예제

package generic;

public class GenericExample {
    public static void main(String[] args) {
        Container<String> cont1 = new Container<>();  // String 타입 지정
        cont1.setData("Hello");

        // cont1.setData(10); // 오류 발생 (타입 불일치)

        String s1 = cont1.getData(); // 형변환 없이 안전한 반환
        System.out.println(s1); // 출력: Hello
    }
}

💡 Container<String>처럼 타입을 지정하면 컴파일 시 타입 검사가 이루어짐

💡 setData(10); 처럼 잘못된 타입을 입력하면 컴파일 오류 발생

타입 매개변수 제한 (Bounded Type Parameter)

제네릭을 사용할 때 특정 클래스나 인터페이스의 하위 클래스만 허용하도록 제한할 수 있습니다.

1. 상위 바운드 (`T extends SuperClass`)

T는 반드시 Number의 하위 클래스여야 함 (Integer, Double, Float 등 가능)
String 같은 다른 타입은 사용할 수 없음

package generic.upperbound;

class Box<T extends Number> {  // T는 반드시 Number의 하위 클래스여야 함
    private T value;

    public Box(T value) {
        this.value = value;
    }

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

public class UpperBoundExample {
    public static void main(String[] args) {
        Box<Integer> intBox = new Box<>(10); // 가능
        System.out.println("Integer Value: " + intBox.getValue());

        // Box<String> strBox = new Box<>("Hello"); // 컴파일 오류 발생
    }
}

2. 하위 바운드 (`? super SubClass`)

? super Integer → Integer의 상위 클래스만 허용 (Number, Object 등 가능)
getValue()를 호출하면 반환 타입이 Object가 됨

package generic.lowerbound;

class Box<T> {
    private T value;

    public Box(T value) {
        this.value = value;
    }

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

public class LowerBoundExample {
    public static void main(String[] args) {
        Box<? super Integer> intBox = new Box<>(10); // Integer의 상위 타입만 허용
        Object value = intBox.getValue(); // Object 타입으로 반환
        System.out.println("Value: " + value);

        // intBox.setValue("Hello"); // 컴파일 오류 발생 (String은 허용되지 않음)
    }
}

4.2. 제네릭 메서드(Generic Method)

제네릭 메서드는 메서드 내부에서만 제네릭 타입을 적용하는 방법입니다.

1. 제네릭을 사용한 ArrayList 구현

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess {

    public boolean add(E o) {  // 요소의 타입을 E로 지정
        // ...
        return true;
    }
}

2. 특정 타입의 리스트만 처리하는 제네릭 메서드

public <T extends Person> void doSomething(ArrayList<T> list) {
    // T는 반드시 Person의 하위 클래스여야 함
}

💡 T extends Person → Person 또는 그 하위 클래스만 허용

3. 와일드카드(?)를 사용한 제네릭 메서드

public void doSomething(ArrayList<? extends Person> list) {
    // Person의 하위 타입을 포함한 리스트 허용
}

💡 ? extends Person → Person을 포함한 그 하위 클래스도 허용

💡 ? super Person → Person의 상위 클래스만 허용

5. enum (열거형)

enum은 고정된 상수들의 집합을 정의하는 자료형으로, 기존 public static final int 방식보다 더 타입 안정성(type-safe)을 갖습니다.

또한, enum은 메서드, 생성자, 필드 등을 포함할 수 있어 클래스처럼 동작합니다.

5.1. enum 기본 사용

1. 열거형 선언

package enums;

public enum Coin {
    PENNY,    // 1센트
    NICKEL,   // 5센트
    DIME,     // 10센트
    QUARTER;  // 25센트
}

열거형의 각 요소는 자동으로 static final 상수처럼 동작
enum은 특정 타입을 명확히 지정하여 형 안정성을 제공
전통적인 int 상수보다 가독성이 좋고 유지보수가 쉬움

2. 열거형 사용 예제

package enums;

public class EnumBasicExample {
    public static void main(String[] args) {
        Coin coin = Coin.DIME; // 열거형 값 사용

        switch (coin) {
            case PENNY:
                System.out.println("1센트 동전입니다.");
                break;
            case NICKEL:
                System.out.println("5센트 동전입니다.");
                break;
            case DIME:
                System.out.println("10센트 동전입니다.");
                break;
            case QUARTER:
                System.out.println("25센트 동전입니다.");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

✅ switch 문에서 enum을 사용할 수 있음
각 enum 값은 EnumClass.VALUE 형식으로 접근 가능 (Coin.DIME)

전통적인 방식과의 비교

public static final int PENNY = 1;
public static final int NICKEL = 5;

위 방식은 타입 안정성이 부족하여 잘못된 값 전달 위험이 존재
enum을 사용하면 컴파일 단계에서 오류를 방지 가능

5.2. "Hidden" 정적 메서드

enum에는 자동으로 제공되는 정적 메서드가 있습니다.

1. `values()`

열거형의 모든 값을 배열 형태로 반환합니다.

2. `valueOf(String name)`

주어진 문자열이 열거형과 일치하면 해당 값 반환, 그렇지 않으면 오류 발생.

예제 코드

public class EnumHiddenMethodExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 모든 enum 값을 배열로 가져오기
        Coin[] coins = Coin.values();
        System.out.println("열거형 값 목록:");
        for (Coin c : coins) {
            System.out.println(c);
        }

        // 문자열을 이용해 특정 열거형 값 가져오기
        Coin c1 = Coin.valueOf("QUARTER"); // "QUARTER"와 완벽히 일치해야 함
        System.out.println("c1의 값: " + c1);
        System.out.printf("c1의 값: %s\n", c1);
    }
}

Coin.values()를 사용하면 열거형의 모든 값을 배열로 가져올 수 있음
Coin.valueOf("QUARTER")를 사용하면 해당 enum 값을 반환
Coin.valueOf("quarter")처럼 소문자로 입력하면 오류 발생

5.3. 메서드를 갖는 enum

enum은 일반적인 상수 집합을 넘어 메서드를 포함할 수 있는 객체 지향적인 구조입니다.

이를 통해 열거형 값을 특정 값으로 변환하거나 로직을 추가할 수 있습니다.

1. 메서드를 포함한 `enum`

아래 코드에서 getCent() 메서드는 각 열거형 값에 대응하는 센트 값을 반환합니다.

public enum Coin {
    PENNY, NICKEL, DIME, QUARTER;

    // 각 열거형 값에 대응하는 센트 값을 반환하는 메서드
    public int getCent() {
        switch (this) {
            case PENNY: return 1;
            case NICKEL: return 5;
            case DIME: return 10;
            case QUARTER: return 25;
            default: return 0;
        }
    }
}

this → 현재 열거형 값 (PENNY, NICKEL 등)
switch(this) → 현재 객체(열거형 값)에 맞는 값을 반환
각 열거형 값에 맞는 특정 값을 반환하는 메서드를 포함할 수 있음

2. `enum` 메서드 활용 예제

열거형의 모든 값을 순회하며 getCent()를 호출하여 해당 값을 출력하는 코드입니다.

public class EnumMethodExample {
    public static void main(String[] args) {
        for (Coin coin : Coin.values()) {
            System.out.println(coin + "의 값은 " + coin.getCent());
        }
    }
}

출력 결과

PENNY의 값은 1
NICKEL의 값은 5
DIME의 값은 10
QUARTER의 값은 25

coin.values() → 모든 열거형 값을 가져옴
coin.getCent() → 각 열거형 값에 맞는 센트 값을 반환

5.4. enum 추상 메서드

열거형에서 추상 메서드를 선언하고, 각 열거형 값에서 다르게 구현할 수 있습니다.

각 열거형 항목이 추상 메서드를 개별적으로 정의할 수 있기 때문에 더 유연한 코드 작성이 가능합니다.

1. 추상 메서드를 포함한 `enum`

public enum Coin2 {
    PENNY {
        int getCent() { return 1; }
    },
    NICKEL {
        int getCent() { return 5; }
    },
    DIME {
        int getCent() { return 10; }
    },
    QUARTER {
        int getCent() { return 25; }
    };

    // 각 열거형이 반드시 구현해야 하는 추상 메서드
    abstract int getCent();
}

abstract int getCent(); → 각 열거형에서 반드시 구현해야 하는 추상 메서드
각 열거형 값에서 getCent()를 각기 다른 방식으로 구현 가능

2. 추상 메서드 활용 예제

열거형의 모든 값을 순회하며 getCent()를 호출하여 해당 값을 출력하는 코드입니다.

public class EnumAbstractMethodExample {
    public static void main(String[] args) {
        for (Coin2 coin : Coin2.values()) {
            System.out.println(coin + "의 값은 " + coin.getCent());
        }
    }
}

출력 결과

PENNY의 값은 1
NICKEL의 값은 5
DIME의 값은 10
QUARTER의 값은 25

각 열거형 값이 추상 메서드를 개별적으로 구현
coin.getCent()를 호출하여 각 열거형 값에 맞는 결과를 반환

정리

enum은 일반 클래스처럼 메서드를 포함할 수 있음
switch를 활용해 열거형 값을 특정 값으로 변환할 수 있음
enum에서 추상 메서드를 선언하고, 각 열거형 값에서 별도로 구현 가능
코드 유지보수가 쉬워지고, 객체 지향적인 설계를 지원

5.5. 생성자를 갖는 enum

확장이 가능하기 떄문데 센트 값을 필드로 넣고 생성자를 추가할 수 있습니다。

 package	enums;
 2 
3 public	enum	Coin3	{
 4 PENNY(1),
 5 NICKEL(5),
 6 DIME(10),
 7 QUARTER(25);
 8 
9 private	final	int	cent;
 10 
11 Coin3(int	cent)	{
 12 this.cent	=	cent;
 13 }
 14 
15 public	int	getCent()	{
 16 return	cent;
 17 }
 18 }

 package	enums;
 2 
3 public	class	EnumConstructorExample	{
 4 public	static	void	main(String[]	args)	{
 5 for(Coin3	coin	:	Coin3.values())	{
 6 System.out.println(coin	+	"의	값은	"	+	coin.getCent());
 7 }
 8 }
 9 }

6절. ArrayList를 이용한 고객관리 프로그램

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3. 그 외의 컬렉션

1. Vector

3.1. 수정할 수 없는 List

1. `List.of()` 사용

2. `List.copyOf()` 사용

3.2. Arrays 클래스

1. `asList()`

2. `compare()`

3. `sort()`

4. `toString()`

5. `deepToString()`

4. 제네릭과 형 안정성(Generic & Type Safety)

4.1. 제네릭 클래스(Generic Class)

타입 매개변수 제한 (Bounded Type Parameter)

1. 상위 바운드 (`T extends SuperClass`)

2. 하위 바운드 (`? super SubClass`)

4.2. 제네릭 메서드(Generic Method)

5. enum (열거형)

5.1. enum 기본 사용

1. 열거형 선언

2. 열거형 사용 예제

5.2. "Hidden" 정적 메서드

1. `values()`

2. `valueOf(String name)`

예제 코드

5.3. 메서드를 갖는 enum

1. 메서드를 포함한 `enum`

2. `enum` 메서드 활용 예제

5.4. enum 추상 메서드

1. 추상 메서드를 포함한 `enum`

2. 추상 메서드 활용 예제

정리

5.5. 생성자를 갖는 enum

6절. ArrayList를 이용한 고객관리 프로그램

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3. 그 외의 컬렉션

1. Vector

3.1. 수정할 수 없는 List

1. List.of() 사용

2. List.copyOf() 사용

3.2. Arrays 클래스

1. asList()

2. compare()

3. sort()

4. toString()

5. deepToString()

4. 제네릭과 형 안정성(Generic & Type Safety)

4.1. 제네릭 클래스(Generic Class)

타입 매개변수 제한 (Bounded Type Parameter)

1. 상위 바운드 (T extends SuperClass)

2. 하위 바운드 (? super SubClass)

4.2. 제네릭 메서드(Generic Method)

5. enum (열거형)

5.1. enum 기본 사용

1. 열거형 선언

2. 열거형 사용 예제

5.2. "Hidden" 정적 메서드

1. values()

2. valueOf(String name)

예제 코드

5.3. 메서드를 갖는 enum

1. 메서드를 포함한 enum

2. enum 메서드 활용 예제

5.4. enum 추상 메서드

1. 추상 메서드를 포함한 enum

2. 추상 메서드 활용 예제

정리

5.5. 생성자를 갖는 enum

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9일차 - Lambda

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1. `List.of()` 사용

2. `List.copyOf()` 사용

1. `asList()`

2. `compare()`

3. `sort()`

4. `toString()`

5. `deepToString()`

1. 상위 바운드 (`T extends SuperClass`)

2. 하위 바운드 (`? super SubClass`)

1. `values()`

2. `valueOf(String name)`

1. 메서드를 포함한 `enum`

2. `enum` 메서드 활용 예제

1. 추상 메서드를 포함한 `enum`