[자바] 제네릭 프로그래밍

💡 제네릭(Generic)이란?

제네릭 프로그래밍은 일반적인 프로그램이이라는 뜻인데 데이터 타입(data type)을 일반화(generalize)한다라는 것을 의미한다. 다시 말해 변수의 선언이나 메서드의 매개변수를 하나의 참조 자료형이 아닌 여러 자료형으로 변환, 대체될 수 있도록 프로그래밍하는 것이다. 일반적으로 자료형을 선언하고 변수를 선언하는 것이 기본인데 하나의 자료형에 국한되지 않고 여러 자료형으로 변환될 수 있다.

실제 사용되는 참조 자료형으로의 변환은 컴파일러가 검증하므로 안정적인 프로그래밍 방식이다. 이러한 개념은 자바 5.0부터 나온 기술이고 이전에서는 여러 타입을 사용하는 대부분의 클래스나 메소드에서 인수나 반환값으로 Object 타입을 사용했었는데 이런 경우에는 반환된 Object 객체를 다시 원하는 타입으로 변환해야하며, 오류가 발생할 가능성도 있었다. 제네릭을 사용하면 컴파일 시에 미리 타입이 정해지므로 타입 검사나 변환같은 번거로운 작업을 생략할 수 있게 되었다.

 

💡 제네릭의 선언 및 생성

자바에서 제네릭은 클래스와 메소드에만 다음과 같이 선언할 수 있다.

public class GenericExam<T> {
    private T element;
    
    public void setElement(T element) {
    	this.element = element;
    }
    
    public void getElement(T element) {
    	return element;
    }

'T'를 타입 변수(type variable)라고 하며 임의의 참조형 타입을 의미한다. 꼭 T로 작성하지 않고 다른 분자를 사용해도 상관 없으며, 여러 개의 타입 변수를 쉼표로 구분해 명시할 수 있다. 타입 변수는 클래스뿐아니라 메소드의 매개변수나 반환값으로도 사용할 수 있다.

주의해야할 점은 static 키워드에는 T를 사용할 수 없다. 생성될 때 타입이 결정되는데 static 키워드를 사용하면 타입값이 미리 고정이되어 버리기 때문에 사용할 수 없다.

위에서 선언한 제네릭 클래스를 생성할 때는 타입 변수 자리에 사용될 실제 타입을 명시해야한다. 실제 타입을 명시해줄 때는 래퍼(wrapper)클래스를 사용해야 한다.

GenericExam<Integer> example = new GenericExam<Integer>();

 다이아몬드 연산자 내부에서 자료형은 생략 가능하다.

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

 

 

 

컬렉션 프레임워크에 대해 공부를 하려면 제네릭 프로그래밍에 대해 알아야한다. 제네릭 프로그래밍이 컬렉션 프레임워크에서 많이 사용이 된다. 자바에서 제공해주는 컬렉션 프로래밍이란 뭐냐면 자료구조 알고리즘에 대한 라이브러리가 정리되어있는데 그걸말하는것이다. 직접 구현하지 않고도 자료구조를 사용할 수 있도록 

제네릭 프로그래밍은 자바 5.0부터 나온기술이다. 일반적인 프로그래밍이라는 뜻인데  자료형을 선언하고 변수를 선언하는 것이 기본인데 하나의 자료형에 국한되지 않고 여러 자료형으로 변환될 수 있도록 프로그래밍하는 방식

변수의 선언이나 메서드의 매개변수를 하나의 참조 자료형이 아닌 여러 자료형을 ㅂ변환될 수 있도록 프로그래밍하는 방식 

 

컬렉션 프레임워크에서 많이 사용되고 있음

모든 자료형은 Object를 상속하고 있어서 모두 object로 형변환이 가능하다.

 

제네릭 클래스 정의하기

여러 참조 자료형으로 대체 될 수 있는 부분을 하나의 문자로 표현

이 문자를 자료형 매개변수라고 함

public class GenericPrinter<T> {
    private T material;
    
    public void setMaterial(T material) {
    	this.material = material;
    }
    
    public void setMaterial(T material) {
    	return material;
    }

여기서 사용된 T는 type의 약자로 자료형 매개변수이다

사용할 때는 T위치에 참조할 클래스를 쓰면 된다. 참조형...

 

자료형 매개 변수 T

type의 의미로 T를 많이 사용함

<T>에서 <>는 다이아몬드 연산자라고 함

 

 

제네릭에서 자료형 추론(자바 10부터)

ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); => var list = new ArrayList<String>():

 

제네릭 클래스 사용하기

GenericPrinter<Powder> powderPrint = new GenericPrinter<Powder>();
powderPrint.setMaterial(new Powder());
Powder powder = powderPrinter.getMaterial(); //명시적 형 변환을 하지 않음

T로 정의한 부분에 사용할 참조 자료형을 넣어서 클래스 생성

getMaterial() 메서드가 호출 될 때 따라 강제 형변환을 하지 않아도 됨

 

제네릭에서 대입된 자료형을 명시하지 않은 경우에는 (자료형을 명시하지 않고 사용할 수는 있다) 자료형을 명시하라고 경고표시가 나타난다. 하여 반환 형에 따라 강제 형 변환을 해주어야함

ArrayList list = new ArrayList

 

T extends 클래스

T가 사용될 클래스를 제한하기 위해 사용한다.

 

 

제네릭 메서드 활용하기

메서드의  매개변수를 자료형 매개변수로 사용하는 경우

자료형 매개 변수가 하나 이상인 경우

제네릭 메서드의 일반 형식

public <자료형 매개변수> 반환형 메서드 이름(자료형 매개변수 ...) {}

 

자료형 매개변수가 두 개인 경우

public class Point<T, V> {
	T x;
    V y;
    
    Point(T x, V y) {
    	this.x = x;
        this.y = y;
    }
    
    //제네릭 메서드
    public T getX() {
    	return x;
    }
    
    public V getY() {
    	return y;
    }
}