제너릭이란?

제네릭(generic)이란 데이터의 타입(data type)을 일반화한다(generalize)는 것을 의미합니다. (데이터 형식에 의존하지 않고, 하나의 값이 여러 다른 데이터 타입을 가질 수 있도록 하는 방법)

이렇게 함으로써 여러가지 데이터 타입 또는 자료구조에 상관없이 동일한 프로그래밍이 가능 합니다.

프로그램에서 변수를 선언 할 때 모든 변수는 자료형이 있습니다. 메소드에서 매개변수를 사용하는 경우에도 자료형을 가지고 있습니다. 일반적인 경우에는 하나의 자료형으로 구현을 하지만, 변수나 메소드의 자료형을 필요에 따라 여러 자료형으로 바꿀 수 있다면 프로그램이 훨씬 유연해 집니다. 이와 같이 어떤 값이 참조하는 자료형이 아닌 여러 참조형을 사용할 수 있도록 프로그래밍하는 것을 제네릭 프로그래밍이라고 합니다.

제네릭은 클래스나 메소드에서 사용할 내부 데이터 타입을 컴파일 시에 미리 지정하는 방법 사용 합니다.

이렇게 컴파일 시에 미리 타입 검사(type check)를 수행하면 다음과 같은 장점을 가집니다.

1. 컴파일 시 강한 타입 체크를 할 수 있습니다.
2. 타입 변환(casting)을 제거 한다.

// 캐스팅 하는 경우
List list = new ArrayList();
list.add("hello");
String str = (String) list.get(0);

// 제네릭 타입
List<String> list = new ArrayList()<>;
list.add("hello");
String str = list.get(0);

제네릭 타입 (class, interface)

public class 클래스명<T> { ... }
public interface 인터페이스명<T> {...}

제네릭의 선언 및 생성

자바에서 제네릭은 클래스와 메소드에만 다음과 같은 방법으로 선언 할 수 있습니다.

class Person <T> {
    public T info;
    Person(T info) {
        this.info = info;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person<String> p1 = new Person<>("고유림");
        Person<Integer> p2 = new Person<>(1000);
        System.out.println(p1.info);
        System.out.println(p2.info);
    }
}

위의 예제에서 사용된 'T'를 타입 변수(type variable)라고 하며, 임의의 참조형 타입을 의미합니다.

꼭 'T'뿐만 아니라 어떠한 문자를 사용해도 상관없으며, 여러 개의 타입 변수는 쉼표(,)로 구분하여 명시할 수 있습니다.

타입 변수는 클래스에서뿐만 아니라 메소드의 매개변수나 반환값으로도 사용할 수 있습니다.

위와 같이 선언된 제네릭 클래스(generic class)를 생성할 때에는 타입 변수 자리에 사용할 실제 타입을 명시해야 합니다.

멀티 타입 파라미터

public class Product<T, M> {
    private T name;
    private M year;

    public T getName() {
        return name;
    }

    public void setName(T name) {
        this.name = name;
    }

    public M getYear() {
        return year;
    }

    public void setYear(M year) {
        this.year = year;
    }
}

public static void main(String[]args) {
    Product<String, Integer> pr1 = new Product<>();
    pr1.setName("스마트 TV");
    pr1.setYear(2022);

    Product<Integer, String> pr1 = new Product<>();
    pr1.setName(12345);
    pr1.setYear("2022");
}

제네릭 클래스 사용 예제

public class Powder {
    public void doPrinting() {
        System.out.println("Powder 재료로 출력 합니다.");
    }
    public String toString() {
        return "재료는 Powder 입니다.";
    }
}

public class Plastic {
    public void doPrinting() {
        System.out.println("Plastic 재료로 출력 합니다.");
    }
    public String toString() {
        return "재료는 Plastic 입니다.";
    }
}

public class GenericPrinter<T> {
    private T material; // T 자료형으로 선언한 변수

    public void setMaterial(T material) {
        this.material = material;
    }
    public T getMaterial() {
        return material;
    }
    public String toString() {
        return material.toString();
    }
}

public class GenericTest {
    public static void main(String[] args) {
        GenericPrinter<Powder> powderPrinter = new GenericPrinter<>();
        powerPrinter.setMaterial(new Powder());
        Powder powder = powderPrinter.getMaterial();
        System.out.println(powderPrinter);
        System.out.println(powder);

        GenericPrinter<Plastic> plasticPrinter = new GenericPrinter<>();
        plasticPrinter.setMaterial(new Plastic());
        Plastic plastic = plasticPrinter.getMaterial();
        System.out.println(plasticPrinter);
        System.out.println(plastic);
    }
}

T 자료형에 사용할 자료형을 제한하는 <T extends 클래스>

제네릭 클래스에서 T 자료형에 사용할 자료형에 대해 제한을 걸어야 할 경우가 있습니다. 예를 들어 위의 예제와 같이 프린터를 위해 다양한 재료를 사용할 수 있는데 사용 할 수 없는 재료가 있을 수 있습니다.

**GenericPrinter<Water> plasticPrinter = new GenericPrinter<>();**

이런 일을 방지 하기 위해 상속 관계를 이용해 제한을 걸 수 있습니다.

public abstract class Material {
    public abstract void doPrinting();
}

public class Powder extends Material {
    @Override
    public void doPrinting() {
        System.out.println("Powder 재료로 출력합니다.");
    }
    public String toString() {
        return "재료는 Powder 입니다.";
    }
}

public class Plastic extends Material {
    @Override
    public void doPrinting() {
        System.out.println("Plastic 재료로 출력합니다.");
    }

    public String toString() {
        return "재료는 Plastic 입니다.";
    }
}

public class GenericPrinter<T extends Material> {
    private T material; // T 자료형으로 선언한 변수

    public void setMaterial(T material) {
        this.material = material;
    }
    public T getMaterial() {
        return material;
    }
    public String toString() {
        return material.toString();
    }
    public void printing() {
        material.doPrinting();
    }
}

public class GenericTestEx2 {
    public static void main(String[] args) {
        GenericPrinter<Powder> powderPrinter = new GenericPrinter<>();
        powderPrinter.setMaterial(new Powder());
        powderPrinter.printing();

        GenericPrinter<Plastic> plasticPrinter = new GenericPrinter<>();
        plasticPrinter.setMaterial(new Plastic());
        plasticPrinter.printing();
    }
}