Generic

💿 Generic

Data Type을 일반화 하는것을 의미

• Classs 나 Method에서 사용할 내부 데이터 타입을 컴파일 시에 미리 지정하는 방법
  • Class나 메서드 내부에서 사용되는 객체의 타입의 안정성을 높일 수 있다.
  • 반환값에 대한 타입 변환 및 타입 검사에 들어가는 노력을 줄일 수 있다.
• Object 타입으로 사용시 다시 타입 변환을 해줘야 하는 번거로움이 있을 수 있다.

장점

• 잘못된 타입이 사용될 수 있는 문제를 컴파일 과정에서 제거할 수 있기 때문
• 컴파일러는 제네릭 코드에 대해 강한 타입 체크를 한다.
• 실행 시 타입 에러가 나는 것보다 컴파일 시에 미리 타입을 강하게 체크해서 에러를 사전에 방지
• 타입 변환을 할 필요가 없어 프로그램 성능이 향상

사용

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class GenericSample<T> {
	T element;
	void setElement(T element){
		this.element = element;
		T getElement() {
			return element;
		}
	}
}

타입 변수

• 이름에 제한 없음
• 여러개의 타입 변수는 ,로 구분
• Class에서 뿐만 아니라 Method의 매개변수나 반환값으로도 사용 가능
• 임의의 참조형 타입을 의미
• 현존하는 클래스를 사용해도 되고 존재하지 않는 것을 사용해도 됨

이름

• E: 요소
• K: 키
• N: 숫자
• T: 타입
• V: 값
• S,U,V: 두번쨰, 세번째, 네번째

💿 Bounded type parameter

특정 타입의 서브 타입으로 제한

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public class BoundTypeSample<T extends Number> {
	public void set(T value) {}
	public static void main(String[] args) {
		BoundTypeSample<Integer> bound = new BoundTypeSample<>();
	}
}

• Number의 서브 타입만 허용

💿 WildCard

제네렉으로 구현된 Method의 경우 선언된 타입으로만 매개변수를 입력해야 한다. 이를 상속받은 클래스 혹은 부모 Class에서 사용 불가하기 하고 어떤 타입이 와도 상관없는 경우에 대응하기 좋지 않다.

Unbounded WildCard

• List<?> 와 같은 형태로 물음표만 가지고 정의
  • 내부적으로 Object로 정의되어서 사용되고 모든 타입의 인자를 받을 수 있다.
• Object 클래스에서 제공되는 기능을 사용하여 구현할 수 있는 Method를 작성할 경우
• 타입 파라미터에 의존적이지 않은 Class의 Method를 사용하는 경우

Upper Bounded WildCard

• List<? extends Foo> 와 같은 형태로 특정클래스의 서브 클래스만 인자로 받음
  • Foo 클래스에 정의된 기능만 사용이 가능하다.

Lost Bounded WildCard

• List<? super Foo> 와 같은 형태로 특정 클래스의 상위 클래스만 인자로 받음

💿 매개변수화 타입(Parameterized Type)

• 하나 이상의 타입 매개변수를 선언하고 있는 Class 나 Interface를 제네릭 클래스 또는 제네릭 인터페이스라고 하고 이를 제네릭 타입이라 한다. 각 제네릭 타입에서는 매개변수화 타입들을 정의한다.

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List<String>list = new ArrayList<>();

• <>안의 String은 실 타입 매개변수라고 하고 List 인터페이스에 선언되어있는 List의 E를 형식 타입 매개변수라고 한다.
  • 제네릭은 타입소거자에 의해 자신의 타입 요소 정보를 삭제한다.
  • ArrayList를 생성할 때 어떠한 타입 정보도 들고 있지 않게 된다.
  • 즉 new ArrayList() 와 같음
• 컴파일러는 컴파일 단계에서 List 컬렉션에 String 인스턴스만 저장되어야 한다는 것을 알게되었고 또 그것을 보장해주기 때문에 ArrayList list로 변경하여도 런타임에 동일한 동작을 보장
• 타입 소거자에의해 컴파일 타임에 타입 정보가 사라지는 것: 비 구체화
  • E, List 와 같은 런타임에 구체화하지 않는 타입들을 비 구체화(non reifiable type)타입이라고 한다.
  • 반대로 primitive, non-generic types, raw types 또는 List<?> Map 과 같은 Unbounded WildCard Type은 런타임에 구체화 하여 구체화(reifiable type)이라고 한다.

제네릭 선엔에 사용하는 타입의 범위도 지정 가능

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public class CarWildCardSample {

	public static void main(String[] args) {
		CarWildCardSample sample = new CardWukdcardSample();
		sample.callBoundedWildcardMethod();
	}

	public void callBoundedWildcardMethod() {
		WildcardGeneric<Car> wildcard = new WildcardGeneric<Car>();
		boundedWildCardMethod(wildcard);
	}
	
	public void boundedWildCardMethod(WildCardGeneric<? extends Car> c) {
		Car value = c.getWildCard();
	}
}

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public class WildcardGeneric<W> {
	W wildcard;
}

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public class Car {}

public class Bus extends Car {}

💿 제네릭 메서드

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- 접근지시자 <타입파라미더, ...> 리던타입 메서드명(매개변수, ...) { ... }의 형식
- public <T> Box<T> boxing(T t) { ... };

호출

1. Box box = boxing(100);
   • 명시적으로 구체적 타입 지정
2. Box box = boxing(1000);
   • 매개값을 보고 구체적 타입을 추정

💿 Erasure

원소 타입을 컴파일 타임에서만 검사하고 런타임에는 해당 타입 정보를 알수가 없다.

• 즉 컴파일 상태에만 제약 조건을 적용하고 런타임에는 타입에 대한 정보를 소거

과정

• 제네릭 타입에서는 해당 타입 파라미터(T)나 Object(unbounded)로 변경
• 타입 안정성 보존을 위해 필요시 type casting 삽입
• 확장된 제네릭 타입에서 다형성 보존하기 위해 bridge method 생성

유형

Class Type Erasure

클래스 수준에서 컴파일러는 클래스의 Type Parameter를 버리고 첫번째 바인딩으로 대체하거나 Type Parameter가 바인딩(extends 등으로) 되지 않은 경우 Object로 변환

Method Type Erasure

method-level type erasure가 바인딩되지 않은 경우 부모 형식 Object로 변환되거나 바인딩 될 때 첫번쨰 바인딩 된 클래스로 변환