[Java]STEP2 - 2) 제네릭 메소드(Generic Method), 와일드카드, 제네릭 타입의 상속과 구현

 

본 게시글은 도서 "이것이 자바다" 동영상 강의를 듣고 기록하는 TIL(Today I Learned) 입니다.
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이번 게시물은 저번 게시물에 이어서 제네릭에 대해서 더 알아보겠습니다.

제네릭 메소드란 무엇이고, 와일드 카드의 개념, 제네릭 타입의 상속과 구현에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

◈ 제네릭 메소드 (Generic Method)

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제네릭 메소드(Generic Method)란 매개 타입과 리턴 타입으로 타입 파라미터를 갖는 메소드를 말한다.

 

다음과 같이 선언 할 수 있다.

// 제네릭 메소드 선언
// 매개 변수 타입: T
// 리턴 타입: Box<T>
public <T> Box<T> boxing(T t) {
    Box<T> box = new Box<T>();
    box.set(t);
    return box;
}

먼저 리턴 타입(int, boolean, String, Box<T> 등등)앞에 <T>와 같이 타입 파라미터를 기술한다.

그 다음 매개 변수에 제네릭 타입 파라미터를 기입하면 된다.

 

호출은 다음과 같이 할 수 있다.

public class BoxingMethodExample {
	public static void main(String[] args) {
		Box<Integer> box1 = <Integer>boxing(100);
		int intValue = box1.get();
		
		Box<String> box2 = boxing("홍길동");
		String strValue = box2.get();
	}
}

메소드를 호출 할 때, <Integer>boxing(100); 처럼 타입 파라미터를 구체적으로 명시하여도 되고,

단순히 boxing(100);으로 작성하여도 타입 파라미터를 Integer로 추정하여 대입하게 된다.

둘 중 어느 방법을 사용하더라도 상관 없다.

 

 

이러한 제네릭 메소드에 들어가는 타입 파라미터를 구체적으로 제한할 경우도 있을 수 있다.

 

예를 들면 <T>에 들어가는 타입이 여러 가지가 들어갔으면 좋겠지만, Byte Short Integer Long Double과 같은 숫자 타입만 넣고 싶은 경우이다. 그럴 경우에는 extends 를 통해 타입 파라미터를 제한할 수 있다.

// extends를 이용해 타입 제한
public static <T extends Number> int compare(T t1, T t2) {
		double v1 = t1.doubleValue(); 
		double v2 = t2.doubleValue();

		return Double.compare(v1, v2);
}

위 제네릭 메소드에서 int 앞에 <T extends Number>라는 것이 보일 것이다.

즉 Number 클래스 또는 Number 클래스의 하위 타입 클래스만 사용할 수 있음을 의미한다.

그러므로 이 compare 제네릭 메소드에 String이나 기타 다른 타입이 삽입 되는 것을 제한 할 수 있게 된다.

 

 

 단! 주의할 점이 있는데 두 가지가 있다!!! 

 

1) 상위 타입은 클래스뿐만 아니라 인터페이스도 가능하다. 하지만 그렇다고 extends를 implements라고 쓰진 않는다.

▶ 예를 들면 AAA라는 인터페이스의 하위 구현 객체들만 compare 메소드에서 사용하고 싶다고 한다면

      보통 <T implements AAA>라고 생각하기 쉬우나, <T extends AAA> 라고 써야한다는 것이다.

      클래스이든 인터페이스이든 상관 없이 제네릭 메소드의 타입 제한에서는 extends만을 사용한다.

 

2) 제네릭 메소드의 중괄호{} 안에서 타입 파라미터 변수로 사용 가능한 것은 상위 타입의 멤버(필드, 메소드)로 제한한다.

▶ 즉 <T extends Number> 라고 제네릭 메소드의 타입을 제한했다면, 메소드의 실행 부분에서는 Number 타입의

      필드와 메소드만 사용할 수 있다는 뜻이다. Integer에는 있고 Number에는 없는 필드나 메소드는 사용할 수 없다.

 

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코드에서 ?를 일반적으로 와일드카드(wildcard)라고 부른다.

 

제네릭 타입을 매개값이나 리턴 타입으로 사용할 때 구체적인 타입 대신에 와일드카드를 이용하여

다음과 같이 세 가지 형태로 사용할 수 있다.

 

1) <?> : 모든 클래스나 인터페이스 타입이 올 수 있다.

public static void registerCourse(Course<?> course) {
	System.out.println(course.getName() + " 수강생: " + Arrays.toString(course.getStudents()));
}

<?>가 사용되었으므로 Course에 모든 클래스나 인터페이스 타입이 올 수 있다.

 

 

2) <? extends 상위타입> : 상위 타입이나 하위 타입만 올 수 있다. (상위 클래스 제한)

public static void registerCourseStudent(Course<? extends Student> course) {
	System.out.println(course.getName() + " 수강생: " + Arrays.toString(course.getStudents()) );
}

<? extends Student>가 사용되었으므로 Course에는 Student 타입이나 혹은 Student의 하위 타입만 가능하다.

즉, Student의 상위 타입은 불가능하다는 것이기 때문에 "상위 클래스 제한"하는 것이다.

 

 

3) <? super 하위타입> : 하위 타입이나 상위 타입이 올 수 있다. (하위 클래스 제한)

public static void registerCourseWorker(Course<? super Worker> course) {
	System.out.println(course.getName() + " 수강생: " + Arrays.toString(course.getStudents()));
}

<? super Worker>가 사용되었으므로 Course에는 Worker 타입이나 혹은 Worker의 상위 타입만 가능하다.

즉, Worker의 하위 타입이나 Worker와 동등한 타입은 올 수 없다는 것이므로, "하위 클래스 제한"하는 것이다.

 

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◈ 제네릭 타입의 상속과 구현

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제네릭 타입도 다른 타입과 마찬가지로 부모 클래스가 될 수 있다. 예를 들면 다음과 같이 선언할 수 있다.

// 제네릭 타입의 상속
public class ChildProduct<T, M, C> extends Product<T, M> {...}

ChildeProduct는 Product를 상속한 자식 클래스이다. 자식 클래스는 추가적으로 타입 파라미터를 가질 수 있다.

위 코드에서는 ChildProduct가 기존 T, M 타입 이외에 C를 가지고 있는 것을 볼 수 있다.

 

조금 더 상세히 선언을 해보면 아래와 같다.

// Product 부모 클래스
public class Product<T, M> {
	private T kind;
	private M model;
	
	public T getKind() { return this.kind; }
	public M getModel() { return this.model; }
	
	public void setKind(T kind) { this.kind = kind; }
	public void setModel(M model) { this.model = model; }
}

// ChildProduct 자식 클래스
public class ChildProduct<T, M, C> extends Product<T, M> {
	private C company;
	public C getCompany() { return this.company; }
	public void setCompany(C company) { this.company = company; }
}

ChildProduct 클래스에서는 부모 클래스인 Product 클래스의 kind, model 뿐만 아니라 company 까지 사용할 수 있게 된다.

 

 

제네릭 인터페이스를 구현한 클래스도 제네릭 타입이 된다.

// 제네릭 인터페이스
public interface Storage<T> {
	public void add(T item, int index);
	public T get(int index);
}

현재 Storage<T> 라고 하는 제네릭 인터페이스에는 add와 get 메소드가 선언되어있다.

 

// 제네릭 구현 클래스
public class StorageImpl<T> implements Storage<T> {
	private T[] array;
	
	public StorageImpl(int capacity) {
		this.array = (T[]) (new Object[capacity]);
	}
	
	@Override
	public void add(T item, int index) {
		array[index] = item;
	}

	@Override
	public T get(int index) {
		return array[index];
	}
}

StorageImpl<T>는 Storage<T>를 구현한 제네릭 구현 클래스이다. add와 get 메소드를 오버라이딩 하였다.

 

 

 

이번 게시물은 여기서 마치겠습니다.

긴 글 읽어주셔서 감사합니다~~!!