[Java] 제네릭(generic) 프로그래밍

제네릭

제네릭(generic)이란 "타입을 일반화"것을 의미하며, 클래스 내부에서 정하는 것이 아닌 사용자 호출에 의해 타입이 지정되는 것을 의미한다.
클래스에서 사용하는 변수의 자료형이 여러개 일 수 있고, 그 기능(메서드)은 동일한 경우 클래스의 자료형을 특정하지 않고 후에 해당 클래스를 사용할 때 지정할 수 있도록 선언한다.

제네릭 타입

제네릭 타입은 타입(Type)을 파라미터로 가지는 클래스와 인터페이스를 말한다.
(그 외에 별도로 메소드에 한정한 제네릭도 사용 가능하다.)

즉, 제네릭 타입은 파라미터가 아닌 클래스 및 인터페이스 인데, 제네릭 타입은 클래스 및 인터페이스 이름 뒤에 <>를 쓰고 타입 파라미터(T)를 명시해야 한다.

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

public <자료형 매개변수> 반환타입 메서드명(자료형 매개변수...) {}     //제네릭 메소드

💡타입 파라미터
타입 파라미터는 제네릭 클래스/인터페이스에 사용되며 타입이 정해지지 않은 파라미터이다.
대부분 참조 타입의 경우 T, 요소의 경우 E(Element), 키를 나타낼 경우 K(Key), 값을 나타낼 경우 V(Value)등을 사용한다. (무조건 T일 필요는 없다.)

분류	타입 인자
Type	<T>
Element	<E>
Key	<K>
Value	<V>
Number	<N>

제네릭 타입을 사용하는 이유

• 재사용성 증가
• 컴파일 시 타입 에러 발견 가능(런타임 단계에서의 문제 발생 방지)
• 컴파일러가 타입 변환 수행(불필요한 형변환 불필요)

제네릭 클래스 사용

public class ClassName<K, V> {
	private K first;
    private V second;
    
    void set(K first, V second) {
    	this.first = first;
    	this.second = second;
    }
    
    K getFirst() {
    	return first;
    }
    
    V getSecont() {
    	return second;
    }
}


public class Main{
	public static void main(String[] args) {
    	ClassName<String, Integer> g = new ClassName<String, Integer>();
       	g.set("A", 10);
        
        System.out.println("1st Data: " + g.getFirst());
        System.out.println("2nd Data: " + g.getSecond());
    }
}

제네릭 메소드 사용

public class GenericMethod {
	public static <T, V> double makeRectangle(Point<T, V> p1, Point <T, V> p2) {
		double left = ((Number)p1.getX()).doubleValue();
		double right = ((Number)p2.getX()).doubleValue();
		double top = ((Number)p1.getY()).doubleValue();
		double bottom = ((Number)p2.getY()).doubleValue();
		
		double width = right - left;
		double height = bottom - top;
		
		return width * height;
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Point<Integer, Double> p1 = new Point<Integer, Double>(0, 0.0);
		Point<Integer, Double> p2 = new Point<>(10, 1.0);

		double size = GenericMethod.<Integer, Double>makeRectangle(p1, p2);
		System.out.println(size);	
	}
}

<T extends 클래스> 사용

• T자료형의 범위를 제한 할 수 있다.
• 상위 클래스에서 선언하거나 정의하는 메소드를 활용할 수 있다.
• 상속을 받지 않는 경우 T는 Object로 변환되어 Object클래스가 기본으로 제공하는 메소드만 사용가능하다.

public class GenericPrinter<T extends Material> {  //Material클래스를 상속한 클래스만 사용 가능
	private T material;
	
	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 Main{
	public static void main(String[] args) {

		GenericPrinter<Powder> powderPrinter = new GenericPrinter<Powder>();
		powderPrinter.setMaterial(new Powder());
		Powder powder = powderPrinter.getMaterial(); // 형변환 하지 않음
		System.out.println(powderPrinter);
		
		GenericPrinter<Plastic> plasticPrinter = new GenericPrinter<Plastic>();
		plasticPrinter.setMaterial(new Plastic());
		Plastic plastic = plasticPrinter.getMaterial(); // 형변환 하지 않음
		System.out.println(plasticPrinter);
    }
}