[java] 제네릭 Generics
참고
Java tutorial : Generics
Java tutorial : extra-Generics
생활코딩 - 제네릭
제네릭을 사용해야 하는 이유?
제네릭은 클래스, 인터페이스 및 메서드를 정의 할 때 데이터 타입을 매개 변수로 사용할 수 있게 한다. 자바 5 이상 사용 가능
- 잡기 어려운 런타임 오류보다 좀 더 고치기 쉬운 컴파일 오류를 발생 시켜 더 빠른 수정을 하게 한다.
- 캐스트(타입 변환)가 필요없다.
List list = new ArrayList(); list.add("hello"); String s = (String) list.get(0);
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("hello");
String s = list.get(0); // 리스트 생성시 이미 제네릭으로 String을 선태해 만들었기 때문에 여기에 캐스트가 필요없다.
- 다양한 타입의 컬렉션을 사용할 수 있고 커스텀화를 시킬수도 있다.
제네릭 타입
단순히 하나의 타입으로 정의를 하면 그 타입만 받을 수 밖에 없지만 제네릭으로 정의를 하면 원시 타입을 제외하고 어떤 타입이 오든 소화를 시킬 수 있다. 즉 클래스를 정의 할 때 데이터 타입을 확정하지 않고 인스턴스를 생성할 때 데이터 타입을 지정하는 기능이 제네릭이다.
class name<T1, T2, ..., Tn> { /* ... */ }
/**
* Generic version of the Box class.
* @param <T> the type of the value being boxed
*/
public class Box<T> {
// T stands for "Type"
private T t;
public void set(T t) { this.t = t; }
public T get() { return t; }
}
타입 파라미터 명명 규칙
한 자리의 영어 대문자로 정해져 있다.
E - Element (used extensively by the Java Collections Framework)
K - Key
N - Number
T - Type
V - Value
S,U,V etc. - 2nd, 3rd, 4th types
제네릭 타입 인스턴스 생성
자바 컴파일러는 Box<Integer>선언 시에 타입을 추론할 수 있으므로 자바 7부터 new Box<>()로 <>안의 타입을 생략할 수 있다.
Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
Box<Integer> integerBox = new Box<>(); //
멀티 타입 파라미터
OrderedPair<K, V> 클래스의 2개 인자를 가지고 있는데 이 클래스의 인스턴스인 p1은 선언 할 때 String, Integer 타입으로 선언했고 p2는 String, String타입으로 선언된 것을 볼수 있다. 제네릭 타입은 원시 타입을 제외한 모든 타입을 허용한다.
ublic interface Pair<K, V> {
public K getKey();
public V getValue();
}
public class OrderedPair<K, V> implements Pair<K, V> {
private K key;
private V value;
public OrderedPair(K key, V value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
public K getKey() { return key; }
public V getValue() { return value; }
}
Pair<String, Integer> p1 = new OrderedPair<>("Even", 8);
Pair<String, String> p2 = new OrderedPair<>("hello", "world");
매개변수화 타입
제네릭 타입에는 Box<Integer>와 같이 매개변수화된 타입도 넣을 수 있다.
OrderedPair<String, Box<Integer>> p = new OrderedPair<>("primes", new Box<Integer>(...));
원시 타입 사용 금지
제네릭 타입에 원시 타입(raw type)을 사용하면 여러가지 오류가 런타임으로 넘어가게 된다. 그러므로 피하는것이 좋다.
public class Box<T> {
// T stands for "Type"
private T t;
public void set(T t) { this.t = t; }
public T get() { return t; }
}
Box box = new Box(); // 제네릭이 아닌 클래스처럼 선언하고 인스턴스화 시킬수 있지만 Box는 raw 타입을 제네릭타입의 인수로 넘긴것이다.
Box<Integer> intBox = new Box<>(); // 제네릭 타입인자에 Integer타입을 인수로 넣어 인스턴스를 생성한다.
Box box1 = intBox; // raw type에 Box<Integer>클래스를 매개변수화하여 할당할수 있다.
//box1.set(1); // warning: unchecked invocation to set(T) 실제로 이 부분은 아예 컴파일 에러가 난다.. -> 바뀐듯
Box box2 = new Box();
Box<String> strBox = box2; // 위와 반대로 제네릭 타입에 raw 타입을 넣으면 warning이 뜬다
// warning: The expression of type GenericsTest.Box needs
// unchecked conversion to conform to GenericsTest.Box<String>
제네릭 메서드
제네릭 메서드의 경우 타입 파라미터('
static <타입 파라미터> 리턴타입 메서드명(매개 변수1, 매개 변수2... )
class PrintGeneric {
public static <K, V> String print(Box<String> fruit, Box<Integer> price) {
return fruit.get() + "는 맛있어. 맛있으면 " + price.get() + "원";
}
}
제네릭 메서드 호출
// 명시적
Box<String> fruit = new Box<String>();
fruit.set("사과");
Box<Integer> price = new Box<Integer>();
price.set(500);
PrintGeneric.<String, Integer>print(fruit, price); // 사과는 맛있어. 맛있으면 500원
// 암시적
Box<String> fruit = new Box<>();
fruit.set("사과");
Box<Integer> price = new Box<>();
price.set(500);
PrintGeneric.print(fruit, price);// 사과는 맛있어. 맛있으면 500원
타입 제한 Bounded Type Parameters
매개변수 타입이 원하는 타입만 들어올 수 있도록 제한하고 싶을때는 extends와 상위 타입을 사용한다. 아래 예시에서는 Number타입으로 제한을 두었기 때문에 Integer 타입만 허용이 되는 상태가 된다.
<타입 extends 상위경계>
제네릭 클래스
class RestrictedGeneric<A extends Number> {
}
RestrictedGeneric<Integer> r1 = new RestrictedGeneric<>();
RestrictedGeneric<String> r2 = new RestrictedGeneric<>(); // 오류: Bound mismatch
제네릭 메서드
class RestrictedGenericMethod {
public static <K, V extends Number> String print(K fruit, V price) {
return fruit.get() + "는 맛있어. 맛있으면 " + price.get() + "원";
}
}
String fruit = new String("사과");
String price = new String("500");
String result = RestrictedGenericMethod.print(fruit, price); // The method print(K, V) in the type RestrictedGenericMethod is not applicable for the arguments (String, String)
Number를 확장한 A타입은 Number 클래스의 메서드를 사용할 수 있다.
class RestrictedGeneric<A extends Number> {
private A n;
public boolean isEven() {
return n.intValue() % 2 == 0; // Number.intValue()
}
}
멀티 타입 제한 Multiple Bounds
제한을 여러 개를 둘 수는 있지만 클래스는 가장 먼저 명시되어야 하다.
<T extends B1 & B2 & B3>
제네릭, 상속 그리고 하위 타입 Generics, Inheritance, and Subtypes
하위타입은 상위 타입에 할당할 수 있다. 제네릭도 마찬가지다. 아래 예시에서 Integer타입과 Double타입은 Number타입의 하위타입이므로 매개변수로 사용할 수 있다.
class Box<T> {
public void add(Number n) {}
}
Box<Number> box = new Box<Number>();
box.add(new Integer(10)); // OK
box.add(new Double(10.1)); // OK
하지만 Box<Number>타입이 인수인 경우에 Box<Integer> 타입이 올수는 없다. 2개는 다른 타입이지 상하위 관계가 아니기 때문이다.
class InheritanceTest {
public void boxTest(Box<Number> n) {
}
}
InheritanceTest ih = new InheritanceTest();
ih.boxTest(new Box<Number>());
ih.boxTest(new Box<Integer>()); // 오류: The method boxTest(Box<Number>) in the type InheritanceTest is not applicable for the arguments (Box<Integer>)
제네릭 클래스와 하위 타입 Generic Classes and Subtyping
제네릭 클래스도 하위 타입을 받아들일 수 있다.
ArrayList<String> < List<String> < Collection<String>