11일차 Java [ 제네릭 ]

타입이 정해져 있지 않은 클래스를 제네릭 타입으로 짜는 방법 꼭 알아두기  !!!

[ 제네릭이란? ] ☆★

다음과 같이 Box 클래스를 선언하려고 한다. Box에 넣을 내용물로 content 필드를 선언하려고 할때, 타입을 무엇으로 해야 할까 ?

public class Box {
     public ? content;  // 정해져있지 않은 타입 ?
}

Box는 다양한 내용물을 저장해야 하므로 특정 클래스 타입으로 선언할 수 없다. 그래서 다음과 같이 Object 타입으로 선언한다.

public class Box {
     public Object content;
}

Object 타입은 모든 클래스의 최상위 부모 클래스이다. 그렇기 때문에 모든 객체는 부모 타입인 Object로 자동 타입 변환이 되므로 content 필드에는 어떤 객체든 대입이 가능하다.

Box box = new Box();
box.content = 모든 객체;

문제는 Box 안의 내용물을 얻을 때이다. content는 Object 타입이므로 어떤 객체가 대입되어 있는지 확실하지 않다. 이때 대입된 내용물의 타입을 안다면 강제 타입 변환을 거쳐 얻을 수 있다. 예를 들어 내용물이 String 타입이라면 ( String )으로 강제 타입 변환 해서 내용물을 얻는 식이다.

String content = (String) box.content;

그러나 어떤 내용물이 저장되어 있는지 모른다면 instanceof 연산자로 타입을 조사할 수는 있지만 모든 종류의 클래스를 대상으로 조사할 수는 없다. 따라서 Object 타입으로 content 필드를 선언하는 것은 좋은 방법이 아니다. Box를 생성하기 전에 우리는 어떤 내용물을 넣을지 이미 알고 있다. 따라서 Box를 생성할 때 저장할 내용물의 타입을 미리 알려주면 Box는 content에 무엇이 대입되고, 읽을 때 어떤 타입으로 제공할지를 알게된다. 이것이 제네릭이다.

제네릭 ( Generic )이란 결정되지 않은 타입을 파라미터로 처리하고 실제 사용할 때 파라미터를 구체적인 타입으로 대체시키는 기능 !!! 

다음은 Box 클래스에서 결정되지 않은 content의 타입을 T라는 타입 파라미터로 정의한 것이다. < > 안에는 항상 클래스만 !! 기본생성자는 못 들어감 !

public class Box <T> {
    public T content;
}

<T>는 T가 타입 파라미터임을 뜻하는 기호로, 타입이 필요한 자리에 T를 사용할 수 있음을 알려주는 역할을 한다. 여기에서 Box 클래스는 T를 content 필드의 타입으로 사용하였다. 즉, Box 클래스는 T가 무엇인지 모르지만, Box 객체가 생성될 시점에 다른 타입으로 대체된다는 것을 알고 있다. 만약 Box의 내용물로 String을 저장하고 싶다면 다음과 가팅 Box를 생성할 때 타입 파라미터  T 대신 String으로 대체하면 된다.

Box<String> box = new Box<String>();
box.content = "안녕하세요.";
String content = box.content;  // 강제 타입 변환이 필요 없이 "안녕하세요"를 바로 얻을 수 있음

Box 내용물로 100을 저장하고 싶다면 다음과 같이 Box를 생성할 때 타입 파라미터 T 대신 Integer로 대체하면 된다. Integer는 정수값을 표현하는 클래스 타입이다.

Box<Integer> box = new Box<Integer>();
box.content = 100;
String content = box.content;  // 강제 타입 변환이 필요 없이 100을 바로 얻을 수 있음

사실 <T>에서 타입 파라미터로 쓰이는 T는 단지 이름일 뿐이기 때문에 T대신 A부터 Z까지 어떤 알파벳을 사용해도 좋다. 주의할 점은 타입 파라미터를 대체하는 타입은 클래스 및 인터페이스라는 것이다. 바로 위 코드에서 Box<int>라고 하지 않는 이유는 기본 타입은 타입 파라미터의 대체 타입이 될 수 없기 때문이다. 그리고 변수 선언할 때와 동일한 타입으로 호출하고 싶다면 생성자 호출 시 생성자에는 타입을 명시하지 않고 <> 만 붙일 수 있다.

Box<String> box = new Box<String>();        =>   Box<String> box = new Box<>();
Box<Integer> box = new Box<Integer>();     =>   Box<Integer> box = new Box<>();

제너릭 모형 생성 방법 !

하나의 모형으로 <클래스명>만 다르게 해서 출력 결과를 다르게할 수 있음

 

 

[ 제네릭 타입 ] 

제네릭 타입은 결정되지 않을 타입을 파라미터로 가지는 클래스와 인터페이스를 말한다. 제네릭 타입은 선언부에 '<>'부호가 붙고 그 사이에 타입 파라미터들이 위치한다.

public class 클래스명 < A, B, ... > { ... }
public interface 인터페이스명< A, B, ... > { ... }

타입 파라미터는 변수명과 동일한 규칙에 따라 작성할 수 있지만 일반적으로 대문자 알파벳 한 글자로 표현한다. 외부에서 제네릭 타입을 사용하려면 타입 파라미터에 구체적인 타입을 지정해야 한다. 만약 지정하지 않으면 Object 타입이 암묵적으로 사용된다. 

 

 

[ 제네릭 메소드 ]

제네릭 메소드는 타입 파라미터를 가지고 있는 메소드를 말한다. 타입 파라미터가 메소드가 메소드 선언부에 정의된다는 점에서 제네릭 타입과 차이가 있다. 제네릭 메소드는 리턴 타입 앞에 <> 기호를 추가하고 타입 파라미터를 정의한 뒤, 리턴 타입과 매개변수 타입에서 사용한다.

public < A, B, ... > 리턴타입 메소드명 (매개변수, ...) { ... }
                |
           타입 파라미터 정의

 

네모친 부분을 주석 처리해서 출력결과가 @16진수로 나옴 객체 자체를 출력했기 떄문에 !!

( 1 )

( 2 ) 위에 String을 복사해서 Integer로 바꿔줌 !! 내가 원하는 클래스로 구체화 시킬 수 있다 ~

 

[ 제한된 타입 파라미터 ]

경우에 따라서는 타입 파라미터를 대체하는 구체적인 타입을 제한할 필요가 있다. 예를 들어 숫자를 연산하는 제네릭 메소드는 대체 타입으로 Number 또는 자식 클래스 ( Byte, Short, Integer, Long, Double )로 제한할 필요가 있다. 이처럼 모든 타입으로 대체할 수 없고, 특정 타입과 자식 또는 구현 관계에 있는 타입만 대체할 수 있는 타입 파라미터를 제한된 타입 파라미터 ( bounded type parameter ) 라고 한다. 정의는 다음과 같이 한다.

public < T extends 상위타입 > 리턴타입 메소드(매개변수, ... ) { ... }

상위 타입은 클래스뿐만 아니라 인터페이스도 가능하다. 인터페이스라고 해서 implements를 사용하지는 않는다. 다음은 Number 타입과 자식 클래스  ( Byte, Short, Integer, Long, Double )에만 대체 가능한 타입 파라미터를 정의한 것이다.

public < T extends Number > boolean compare(T t1, T t2) {
    double v1 = t1.doubleValue();  // Number의 doubleValue() 메소드 사용
    double v2 = t2.doubleValue();  // Number의 doubleValue() 메소드 사용
    return (v1==v2);
}

타입 파라미터가 Number 타입으로 제한되면서 Object의 메소드뿐만 아니라 Number가 가지고 있는 메소드도 사용할 수 있다. 위 코드에서 doubleValue() 메소드는 Number 타입에 정의되어 있는 메소드로, double 타입 값을 리턴한다.

 

[ 와일드 카드 타입 파라미터 ]

제네릭 타입을 매개값이나 리턴 타입으로 사용할 때 타입 파라미터로 ?(와일드카드)를 사용할 수 있다. ?는 범위에 있는 모든 타입으로 대체할 수 있다는 표시이다. 예를 들어 다음과 같은 상속 관계가 있다고 가정해보자.

타입파라미터의 대체 타입으로 Student와 자식 클래스인 HighStudent와 MiddleStudent만 가능하도록 매개변수를 다음과 같이 선언할 수 있다.

리턴타입 메소드명 (제네릭타입<? extends Student> 변수) { ... }

반대로 Worker와 부모 클래스인 Person만 가능하도록 매개변수를 다음과 같이 선언할 수 있다.

리턴타입 메소드명 (제네릭타입<? super Worker> 변수) { ... }

어떤 타입이든 가능하도록 매개변수를 선언할 수도 있다.

리턴타입 메소드명(제네릭타입<?> 변수) { ... }

제네릭 총합 응용 : 와일드카드

 

 

 

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제너릭에서 <T>란 !!!
T라는건 쉽게 말해서 제네릭 타입이 지정되지 않은 상태 !! new Get<int>로하면 Gen은 T 가 int가되고 new Gen<String>하니까 T가 스트링 문자열이되는거야 생성할때 지정해줄수있어
<T>는 뭐든 될수 있는거네 !!
new Get<String>으로하니까 Gen은 String타입만 들어올수잇는거다 !!
일다 Gen클래스에서 Gen<T>라고 만들어 두고 !
main() 에서 Gen<String>을 할지 ! Gen<Integer>을 할지 ! 응용을 하는 용도 !!

[ 복습 연습 ]

 

Q. 제네릭 스택 짜보기 !

class St<T>{
	int n;
	Object []st;
	
	St(){
		st=new Object[3]; //객체 배열
		n=0;
	}
	public void push(T t) {
		if(n==3) {  //스택이 다 차있다. 요소를 삽입할 수 없다
			return; //함수종료 
		}
		st[n]=t;
		n++;
	}
	public T pop() {
		if(n==0) { //스택이 비어있어 꺼낼 수 없다
			return null;
		}
		n--;
		return (T)st[n];
	}
}
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		
		St<String> s =new St<String>();
		s.push("java");
		s.push("db");
		s.push("html");
		
		//for문 사용해 다 출력
		for(int i=0;i<3;i++) {
			System.out.println(s.pop());
		}
		
		St<Integer> s2 =new St<Integer>();
		s2.push(new Integer(10));//Integer i=10;
		s2.push(20);
		s2.push(30);
		
		for(int i=0;i<3;i++) {
			System.out.println(s2.pop());
		}
	}
}

Q. 제네릭 클래스 제한 !

class Food{
	void show() {
		System.out.println("음식");
	}
}
class Pizza extends Food{
	void show() {
		super.show();
		System.out.println("피자");
	}
}
class Fo<T>{
	T t;
	void in(T t) {
		this.t=t;
	}
	T out() {
		return t;
	}
}
public class Test {
	static void pr(Fo <? extends Food> f) {  
		Food fo=f.out();  //Food fo=new Pizza();
		fo.show();
	}
	public static void main(String[] args) {
		
		Fo<Food> f= new Fo<Food>();
	
		//Food f2=new Food();
		//f.in(f2);
		f.in(new Food());	
		pr(f);  //Fo <? extends Food> f =f
		
		
		Fo<Pizza> f2= new Fo<Pizza>();
		
		//Food f2=new Food();
		//f.in(f2);
		f2.in(new Pizza());	
		pr(f2);
	}
}
​

제네릭 클래스 응용 ( 1 )

제네릭 클래스 응용 ( 2 )