Generic#

Generic#

• 기본적으로 데이터 타입의 결정을 미래 시점으로 미루는 것.

• 생성시점에 원하는 타입 지정 : 다이아몬드 기호 안에 타입 매개변수 지정

• 타입 매개변수 : Generic 클래스나 메소드에서 타입으로 활용. 보통 T 표시

• 객체 생성시점에 모든 참조형 타입을 지정할 수 있다.

• 타입 추론 : 제네릭 타입 객체 생성시 new 에서 타입을 생략할 수 있다.

• 메소드와 제네릭 : 메소드는 매개변수에 인자를 전달해서 사용할 값을 결정. 제네릭은 타입 매개변수에 타입 인자를 전달해 타입을 결정.

Concept

• Generic : 데이터 타입이 나중에 결정되는 것을 의미. 클래스에서 사용할 객체의 데이터 타입을 컴파일 시점에 결정하는 것. 컴파일 시 타입 체크를 하기 때문에 런타임 에러를 방지할 수 있으며(타입안정성) 실행 시점에 다른 타입을 받아서 처리할 수있기 때문에 생산성이 늘어난다.(재사용성)
• Type Parameter : Generics에서 데이터 타입을 전달하는 변수. Generic class를 사용할 때 실제 타입으로 대체된다.

Generic Method#

Concept

• Generic Method : 파라미터와 리턴타입으로 타입 파라미터를 가지는 메소드.

• Generic Method 타입추론 : 자바 컴파일러가 input type과 output type의 정보를 알고있기 때문에 타입을 메소드 실행시 명시할 필요가 없다.
• Generic Type 과 Generic Method 우선순위 : Generic Method가 Generic Type보다 우선적으로 사용된다.

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public <T> Box<T> boxing(T t) {
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  Box<T> box = new Box<T>();
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  box.set(t);
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  return box;
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}

타입 매개변수 제한하기#

• extends 를 통해 제한하는 상위 타입은 Interface도 가능하다. 제한하는 타입이 클래스든 인터페이스든 상관 없이 Generic Method의 타입 제한에는 extends를 사용한다.

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public class GenericTest {
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  public static <T extends Number> double sumSquare(T n1, T n2) {
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    return Math.pow(n1.doubleValue(),2)  + Math.pow(n2.doubleValue(),2)
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  }
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  public static <T extends Comparable<T>> T findMax(T a, T b) {
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        return a.compareTo(b) > 0 ? a : b;
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  }
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    public static void main(String[] args) {
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        System.out.println("Sum of squares (Integer): " + sumSquare(3, 4));
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        System.out.println("Sum of squares (Double): " + sumSquare(2.5, 3.5));
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        System.out.println("Max of 10 and 20: " + findMax(10, 20));
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        System.out.println("Max of 'apple' and 'banana': " + findMax("apple", "banana"));
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    }
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}

Wildcard#

• ? == <? extends Object> .
• 단순히 일반 메소드에 제네릭 타입을 받을 수 있는 매개변수가 하나 있는 거

Concept

• 와일드카드 : <?> 형태로 사용. 모든 타입을 허용. 기본적으로 이미 타입이 결정된 제네릭 타입을 전달받아서 활용할 때 사용. 단일 메소드 내에서 알 수 없는 타입을 나타낼 때 사용
• 상한 와일드카드 : upper bound wild card. <? extends T> 와 같이 사용. T와 T를 상속받는 타입만 사용하게끔 제한. 주로 Collection 에서 데이터를 읽을 때(Produce) 사용
• 하한 와일드카드 : lower bound wild card. <? super T> 와 같이 사용. T와 T의 super 클래스 타입만 사용

wild card case

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// 제약 없는 와일드카드. 모든 타입을 허용
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public static void printList(List<?> list) {
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    for (Object item : list) {
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        System.out.print(item + " ");
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    }
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    System.out.println();
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}

upper bounded card case

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// input type으로 Number와 Number의 하위 클래스만 받는다.
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public static double sumList(List<? extends Number> list) {
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    double sum = 0.0;
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    for (Number num : list) {
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        sum += num.doubleValue();
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    }
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    return sum;
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}

lower bounded wild card case

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// Lower Bounded Wildcard
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public static void addIntegers(List<? super Integer> list) {
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        list.add(1);
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        list.add(2);
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        list.add(3);
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    }

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class TestClass<T> {
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  public Myclass() {
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    T instance = new T(); // Error
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  }
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}

Variance#

변성, 공변성, 반공변성, 무공변성

변성(Variance) 자체는 타입 시스템이 더 복잡해질 경우 서브타입 관계를 어떻게 가져갈 것인가에 대한 문제이다.

변성은 제네릭 타입의 서브타입 관계가 어떻게 되는지를 결정한다.

서브타입 관계의 실질적인 의미는 슈퍼타입(상위타입)의 객체를 서브타입으로 대체해도 동작에 문제가 없는지를 의미한다.(Liscov Substitution )

Concept

• 공변성 : Covariance. A가 B의 서브타입이라면, C<A>는 C<B>의 서브타입이다.서브타입의 관계가 유지되는 것. subtype 까지만 받는 경우. Wildcard의 <? extends T>가 이에 해당한다 지정된 타입과 자식 타입만 허용하는 것.
• 반공변성 : Contravariance. 서브타입의 관계가 역전되는 것. Supertype이나 동일한 타입을 받는 경우. Wildcard의 <? super T> 가 이에 해당한다. 지정된 타입과 부모 타입만 허용하는것
• 무공변성 : Invariance. 서브타입 관계가 유지되지 않는 것. A가 B의 서브타입이라도 C<A>와 C<B>는 서로 관련이 없다. 기본적으로 타입 변환이 안된다. 일반적인 제네릭 타입은 무공변성을 가진다.
• Bivariance : Covariance하면서 Contravariance를 모두 포함하는 경우.

PECS#

Producer Extends Consumer Super.

producer case

extends 키워드를 사용해 타입의 상한을 제한할 경우 컬렉션은 데이터를 제공하는 Producer의 역할을 한다. 이 컬렉션에서 데이터를 꺼내는 것은 안전하지만, 데이터를 삽입하는 것은 안전하지 않을 수 있다.

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List<? extends Number> numbers = new ArrayList<Integer>();
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Number n = numbers.get(0);  // 데이터를 가져오는 것은 허용
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numbers.add(new Integer(10));  // Error, 데이터를 추가하는 것은 불가능

consumer case

super 키워드를 사용해 타입의 하한을 제한할 경우 컬렉션은 데이터를 소비하는 Consumer 의 역할을 한다. 이 컬렉션에 데이터를 안전하게 삽입할 수 있지만, 꺼내는 것은 안전하지 않을 수 있다.

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List<? super Integer> integers = new ArrayList<Number>();
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integers.add(new Integer(10));  // consume data
3
Integer n = integers.get(0);  // Error, 데이터를 가져오는 것은 불가능

Concept

• PECS : Producer Extends Consumer Super. extends 를 사용하는 경우 자바 Collection을 producer로 사용하고 super를 사용하는 경우 Collection을 Consumer로 사용.

[[java-mid2-index]]