[Java] 제네릭(Generic)

제네릭(Generic)

제네릭(Generic)의 정의

다양한 데이터 타입을 처리할 수 있는 클래스, 인터페이스, 메서드를 작성하는 기법이다.

제네릭의 장점

1. 컴파일 시점에 타입을 지정할 수 있어 타입 안정성(type safety) 을 제공함
2. 하나의 코드로 여러 타입에 대해 동작하도록 설계할 수 있어 코드 재사용성이 증가
3. 타입이 명확하므로 불필요한 형 변환(casting) 을 줄일 수 있음

제네릭 클래스(Generic Class)

클래스(또는 인터페이스) 정의에 타입 매개변수를 넣는 방식으로 해당 클래스 전체 범위에서 타입을 사용할 수 있다.

java
class Holder<T> {
    private T data;

    public Holder(T data) {
        this.data = data;
    }

    public T get() { return data; }
    public void set(T data) { this.data = data; }
}

• 제네릭 클래스의 선언

  • 클래스 또는 인터페이스 선언 시 <>에 타입 파라미터를 표시한다.
  • 타입 파라미터는 특별한 의미의 알파벳이라기보다, 임의의 참조형 타입을 의미한다.

  관례적으로 자주 쓰는 이름

  • T: Type
  • E: Element
  • K: Key
  • V: Value

• 제네릭 클래스의 객체 생성

  • 변수 선언 쪽과 생성자 쪽의 타입은 반드시 일치해야 한다.

    Holder<String> h1 = new Holder<String>("hello");
    System.out.println(h1.get()); // hello

  • 타입이 추론 가능한 경우, 생성자 쪽 타입은 생략할 수 있다. (Java 7+ 다이아몬드 연산자 <>)

    Holder<Integer> h2 = new Holder<>(100);
    System.out.println(h2.get()); // 100

  • 제네릭 타입을 지정하지 않는 raw type으로도 생성할 수 있지만 권장하지 않는다.
    → 타입 안정성이 깨지고, 타입 파라미터 T가 사실상 Object처럼 취급된다.

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제네릭 메서드(Generic Method)

제네릭 메서드는 메서드 내부에서 사용할 타입 파라미터를 메서드가 직접 선언하는 방식이다.
즉, 클래스에 제네릭이 있든 없든 상관없이, 특정 메서드만 제네릭하게 만들 수 있다.

• 타입 파라미터를 사용하는 메서드
• 클래스의 타입 파라미터와는 별개로, 메서드 레벨에서 제네릭 타입을 정의하고 사용할 수 있음
• 제네릭 메서드를 정의하려면 반환 타입 앞에 타입 파라미터를 선언한다.
  • 형태: public static <T> T methodName(...)
• 호출할 때 타입 파라미터는 보통 컴파일러가 추론하므로 생략 가능
• 필요하면 타입을 명시적으로 지정할 수도 있음
  • 형태: 클래스명.<타입>메서드명(...)
  • 예시

    String s = Utils.<String>first("A", "B");
    Integer n = Utils.<Integer>first(1, 2);

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한정된 타입 매개변수(Bounded Type Parameter)

한정된 타입 매개변수는 제네릭을 정의할 때, 아무 타입이나 다 받는 것이 아니라 특정 범위의 타입만 허용하고 싶을 때 사용한다.

• 제네릭 클래스 / 메서드를 정의할 때 "특정한 종류의 타입만" 받도록 제한할 수 있다.
• 구체적인 타입 제한이 필요하면 extends 키워드를 사용한다.
  • 여기서 extends는 상속뿐 아니라 인터페이스 제한에도 사용된다.
• 타입 파라미터에 대한 제한은 상한 경계(extends) 만 가능하다.
  • super(하한 경계)는 와일드카드에서 사용한다.
    

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와일드 카드

• 제네릭 클래스 인스턴스 변수의 참조 타입을 작성할 때
• 와일드 카드로서 문자 ?를 사용
• 불특정 타입을 나타내기 위해 사용하는 특수한 타입 매개변수
• 제네릭 클래스에 다형성 적용가능

종류	표현	설명
제한없는 와일드 카드	GenericType<?>	타입에 제한이 없음
상한 경계 와일드 카드	GenericType<? extends T>	T와 T를 상속받은 타입만 사용 가능
하한 경계 와일드 카드	GenericType<? super T>	T와 T의 조상 타입만 사용 가능

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제네릭 끝.!