[Java] 제네릭(Generic)

개념

클래스 내부에서 사용할 데이터 타입을 외부에서 지정하는 기법이다.

 

왜 필요할까?

1. 중복되는 소스를 하나로 묶어 소스코드의 재사용성을 극대화 하기 위해서
데이터 타입별로 클래스를 생성할 필요 없이 하나의 클래스에서 데이터 타입만 바꿔 조립하듯 코드 재활용이 가능하다. 

2. 객체 생성시 사용하려고 하는 데이터타입에 대한 제한을 줄 수 있다.
효과 → 컴파일 타임에 타입 체크를 하기 위함이나 타입 캐스팅(형변환)을 제거하여 프로그램 성능 향상
       → 형변환이 필요없고, 타입안정성이 보장된다.

• extends T(상한 경계), ? super T(하한 경계), ?(와일드 카드)

데이터 타입을 제한하게 되면 얻을 수 있는 이점은 상속 관계에서 있다.

상속 관계에서 자식은 부모의 모든 것을 가져다 사용할 수 있다. 그렇게 때문에 무턱대고 <T> 라고 작성하여 아무 데이터타입을 허용한다면 컴파일시 아무런 오류가 검출되지 않기 때문에 사용자는 문제가 없다고 판단할 수 있지만 런타임시 예외가 발생할 수 있다. 이런 경우를 방지하기 위해 데이터 타입을 제한하는 것이 필요하다.

java 제네릭 (Generic), 내가 알아보기 쉽게 정리 - 2편, 어떻게 제네릭

 

제네릭을 사용할 수 없는 경우

1. 배열 생성
   new 연산자는 heap 영역에 충분한 공간이 있는지 확인 후 메모리를 확보하는 역할을 하는데, 컴파일 시점에 타입 T가 무엇인지 알 수 없기 때문에 제네릭으로 배열을 생성할 수 없다.
   → ex) Object 타입으로 선언하고 get() 호출시 T 타입으로 형변환 함
2. static 변수
   static 변수는 인스턴스에 종속되지 않은 클래스 변수로써 모든 인스턴스가 공통된 저장공간을 공유하게 된다.
   하나의 공유변수가, 생성되는 인스턴스에 따라 타입이 바뀐다는 개념 자체가 말이 안됨. 따라서 static 변수에는 제네릭을 사용할 수 없다.
   
   하지만, static 메서드에서는 제네릭을 사용할 수 있다.

 

제네릭 메서드

리턴타입이 무엇인지 상관없이 내가 제네릭 메서드라는 것을 컴파일러에게 알려줘야 한다. 리턴타입을 정의하기 전에 제네릭 타입에 대한 정의(리턴 타입 앞에 <T>)를 반드시 적어야 한다.

일반 클래스 내부에도 제네릭 메서드를 정의할 수 있다.
→ 클래스에 지정된 타입 파라미터와 제네릭 메서드에 정의된 타입 파라미터는 상관이 없다. 즉, 제네릭 클래스에 <T> 를 사용하고, 같은 클래스의 제네릭 메서드에도 <T> 로 같은 이름을 가진 타입파라미터를 사용하더라도 둘은 전혀 상관이 없다는 것을 의미한다.

 

static 메서드 with 제네릭

static 변수의 경우에 제네릭을 사용하면 여러 인스턴스에서 어떤 타입으로 공유되어야 할지 지정할 수가 없어서 사용할 수 없다. static 변수는 값 자체가 공유되기 때문이다. 값 자체가 공유되려면 타입에 대한 정보도 있어야 한다.

하지만, static 메서드의 경우 메서드의 틀만 공유된다고 생각하면 된다. 그리고 그 틀 안에서 지역변수처럼 타입 파라미터가 다양하게 오가는 형태로 사용될 수 있는 것이다.

이는 static 메서드가 아닌 인스턴스 메서드의 경우에도 마찬가지다. 클래스에 정의된 타입 파라미터와는 전혀 별개로 제네릭 메서드는 자신만의 타입파라미터를 가진다.

 

참고

• https://xxxelppa.tistory.com/34?category=607878
• https://xxxelppa.tistory.com/206?category=858435
• https://st-lab.tistory.com/153
• https://yaboong.github.io/java/2019/01/19/java-generics-1/