[JAVA] 제네릭 프로그래밍

제네릭 프로그래밍

자바 스프링을 하다가 제네릭 타입을 마주쳤는데 기억이 가물가물하여 다시 정리해 보았다..

1. 클래스 제네릭 타입

자바에서는 Object가 모든 객체의 최상위 클래스이다.
즉, Object객체는 모든 인스턴스 객체를 받을 수 있다.

1) 쓰임

제네릭 클래스가 쓰이는 곳을 알아보자.

public class ThreeDPrinter{

}

다음과 같이 3D프린터가 있다고 가정해보자.

3D프린터는 플라스틱과 파우더를 재료로 쓸 수 있다.

두개의 재료를 사용하는 프린터는 다음과 같이 만들어야 할까?

public class ThreeDPrinter{
    private Powder powder;
    private Plastic plastic;
}

하지만 만약 플라스틱만을 사용하는 제품을 만들때는 파우더라는 필드가 필요가 없어진다.

그럴때 제네릭 타입을 사용한다.

public class ThreeDPrinter{
    private Object material; 
}

이것은 제네릭 타입이 아니라 단순히 오브젝트로 모든 인스턴스를 받을수 있게 만든것이다.

제네릭 타입은 다음과 같이 사용한다.

public class ThreeDPrinter<T>{
    private T material;
}

T는 Object를 다르게 표현한것으로, Object와 같이 여러 타입을 인스턴스로 받을 수 있다.

여기서 클래스 이름옆에 <T> 를 볼 수 있는데 이 표현의 의미는
해당 클래스에서 여러 타입을 받는 변수로 T를 사용하겠다는 의미이다.

하지만 여기서 문제가 발생한다.

바로 프린터의 재료가 물로 들어온다면 어떻게 될까?

제네릭 타입은 모든 타입을 받을 수 있기 때문에 물로 재료를 받아도 아무런 예외가 발생하지 않는다.

그렇다면 T에 올수 있는 타입을 제한해야한다.

여기서 바로 상속관계를 이용한다.

다음과 같은 클래스를 만들고

public class Material{

}

플라스틱과 파우더 클래스가 Material을 상속한다.

public class Plastic extends Material{

}

public class Powder extends Material{

}

파우더와 플라스틱이 Material을 상속하게 되면
3D프린터에 다음과 같은 제약을 넣는다.

public class ThreeDPrinter<T extends Material> {
    private T material;
}

T extends Material은 T가 Material클래스를 상속하는 관계여야 T의 인스턴스 객체로 받을 수 있다는 것을 의미한다.

이렇게 설정하면

TreeDPrinter<Water> printer  = new ...

다음과 같은 생성에서 바로 예외가 발생한다.

물론 상위 클래스와 하위클래스가 기존에 가졌던 특징은 모두 가진다.
메소드 오버라이딩, 추상클래스 구현 책임 등.

제네릭 타입은 여러개로 설정 할 수 있다.

public class Controller<T,S>{
    private T data;
    private S string;
}

2. 메소드 제네릭 타입

지금까지는 클래스에서 제네릭 타입을 쓰는 것을 알아보았다.

이제는 메소드에서 제네릭 타입을 쓰는 방법을 알아 보겠다.

public static <T, V> double update(Point<T,V> p1, Point<T,V> p2){
    ...
}

다음과 같이 사용할 수 있다.

여기서 알 수 있는 점은 Point라는 클래스가 있고, 해당 클래스는 <T,V>라는 제네릭 변수 2개를 사용한다는 것이다.

여기서 주의 할 점은 double앞에 있는 <T,V> 이다.

클래스는 해당 클래스 에서 사용되는 제네릭 타입을 클래스 이름 뒤에 적어주었다.

메서드에서는 해당 메서드 안에서 사용되는 제네릭 타입을 반환타입 앞에 적어주어야 한다.

여기서는 double이 반환타입 이므로 double앞에 사용하는 제네릭 타입을 적어 주었다.

제네릭 타입은 자바 5버전에 나온 기능으로, 지금까지도 많이 사용된다.