S10L05 - 매개변수의 유형

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Java의 Generics 마스터하기: 초보자 및 개발자를 위한 종합 가이드
목차

소개..................................................................................................................1
Java에서 Generics 이해..................................................................3
일반적인 Generics 표기법...................................................................................5
Generics 데이터 클래스 생성..........................................................................7
Generics로 키-값 쌍 사용하기........................................................9
생성자 및 Getter 구현................................................11
toString 메소드 오버라이딩.......................................................................13
Generics 클래스 초기화 및 사용................................................15
Generics 메소드 탐색................................................................................17
Generics 사용을 위한 최선의 실천법................................................................19
결론................................................................................................................21


소개
Generics는 개발자들이 type parameters와 함께 클래스, 인터페이스, 메소드를 생성할 수 있게 해주는 Java의 강력한 기능입니다. 이 기능은 코드 재사용성을 촉진할 뿐만 아니라 type safety를 보장하여 runtime 오류를 줄여줍니다. 이 eBook에서는 Generics의 세계를 깊이 있게 탐구하며, 그들의 문법, 일반적인 표기법, 실용적인 응용 사례를 살펴봅니다. 당신이 초보자이든 기본 지식을 가진 개발자이든, 이 가이드는 Java generics의 모든 잠재력을 활용할 수 있는 필수 도구를 제공합니다.

Java에서 Generics 이해
Generics는 Java 5에서 타입을 parameterize하는 방법을 제공하기 위해 도입되었습니다. 클래스와 메소드가 다양한 타입의 객체에서 작동할 수 있도록 하면서 compile-time type safety를 제공함으로써, generics는 typecasting의 필요성을 없애고 코드 명확성을 향상시킵니다.
Generics를 사용하는 이유는?

Type Safety: 런타임이 아닌 컴파일 타임에 type 관련 오류를 잡습니다.
Reusability: generic 클래스나 메소드를 한 번 작성하고 다양한 타입으로 사용할 수 있습니다.
Elimination of Casts: 명시적인 typecasting의 필요성을 줄여, 코드를 더 깔끔하고 오류 발생 확률이 낮게 만듭니다.

예제
단일 객체를 보유하는 간단한 컨테이너 클래스를 고려해보세요. generics 없이, 당신은 Object를 사용하고 typecasting을 수행해야 합니다:




		
		
			
			
Java
			
			class Container {
    private Object obj;

    public Container(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    public Object getObj() {
        return obj;
    }
}
			
				
					
				
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						class Container {
    private Object obj;
 
    public Container(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }
 
    public Object getObj() {
        return obj;
    }
}
					
				
			
		


generics를 사용하면, Container 클래스는 특정 타입을 보유하도록 parameterize될 수 있습니다:




		
		
			
			
Java
			
			class Container&lt;T&gt; {
    private T obj;

    public Container(T obj) {
        this.obj = obj;
    }

    public T getObj() {
        return obj;
    }
}
			
				
					
				
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						class Container&lt;T&gt; {
    private T obj;
 
    public Container(T obj) {
        this.obj = obj;
    }
 
    public T getObj() {
        return obj;
    }
}
					
				
			
		



일반적인 Generics 표기법
Java generics는 타입의 자리 표시자로 특정 단일 문자 표기법을 사용합니다. 이러한 표기법을 이해하는 것은 깔끔하고 관습적인 generic 코드를 작성하는 데 중요합니다.


Notation
Stands For
Usage Scenario


T
타입
generic 타입을 나타냅니다.


E
요소
Java 컬렉션 API에서 광범위하게 사용됩니다.


K
키
키-값 쌍에서 키를 나타냅니다.


V
값
키-값 쌍에서 값을 나타냅니다.


N
숫자
숫자 값을 나타냅니다.


상세 설명

T (Type): 가장 일반적으로 사용되는 generic type 파라미터입니다. 모든 type을 나타냅니다.





		
		
			
			
Java
			
			class Box&lt;T&gt; { 
    private T t; 
    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
}
			
				
					
				
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						class Box&lt;T&gt; { 
    private T t; 
    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
}
					
				
			
		



E (Element): 일반적으로 collection classes에서 collection에 저장된 element를 나타내기 위해 사용됩니다.





		
		
			
			
Java
			
			class MyList&lt;E&gt; { 
    // Implementation details
}
			
				
					
				
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						class MyList&lt;E&gt; { 
    // Implementation details
}
					
				
			
		



K, V (Key, Value): map 또는 key-value pair collections에서 사용됩니다.





		
		
			
			
Java
			
			class Pair&lt;K, V&gt; { 
    private K key; 
    private V value; 
    // Constructors, getters, setters
}
			
				
					
				
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5
				
						class Pair&lt;K, V&gt; { 
    private K key; 
    private V value; 
    // Constructors, getters, setters
}
					
				
			
		



N (Number): 숫자 값을 나타내며, 숫자 연산을 수행하는 메소드에 유용합니다.





		
		
			
			
Java
			
			public &lt;N extends Number&gt; void process(N number) { 
    // Implementation
}
			
				
					
				
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3
				
						public &lt;N extends Number&gt; void process(N number) { 
    // Implementation
}
					
				
			
		



Generics 데이터 클래스 생성
generics 데이터 클래스를 생성하면 다양한 type을 유연하게 처리할 수 있는 구조를 정의할 수 있습니다. 아래에서는 key-value 쌍을 사용하여 generic Data 클래스를 생성하는 과정을 단계별로 살펴봅니다.
단계별 가이드
1. Type Parameters를 사용하여 클래스 정의하기




		
		
			
			
Java
			
			public class Data&lt;K, V&gt; {
    private K key;
    private V value;

    public Data(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    public K getKey() {
        return key;
    }

    public V getValue() {
        return value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Key: " + key + ", Value: " + value;
    }
}
			
				
					
				
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						public class Data&lt;K, V&gt; {
    private K key;
    private V value;
 
    public Data(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }
 
    public K getKey() {
        return key;
    }
 
    public V getValue() {
        return value;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Key: " + key + ", Value: " + value;
    }
}
					
				
			
		


설명:

K 및 V는 각각 key와 value의 type를 나타내는 type parameters입니다.
생성자는 key와 value를 초기화합니다.
Getters는 필드에 대한 접근을 제공합니다.
toString 메소드는 의미 있는 문자열 표현을 제공하기 위해 오버라이드됩니다.

2. Generic Data 클래스 사용하기




		
		
			
			
Java
			
			public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
        System.out.println(data);
    }
}
			
				
					
				
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						public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
        System.out.println(data);
    }
}
					
				
			
		


출력:




		
		
			
			
Java
			
			Key: 10, Value: Chand
			
				
					
				
					1
				
						Key: 10, Value: Chand
					
				
			
		


설명:

Data의 인스턴스가 key type으로 Integer, value type으로 String이 지정됩니다.
toString 메소드는 읽기 쉬운 출력을 제공합니다.


Generics로 키-값 쌍 사용하기
키-값 쌍은 Map과 같은 많은 데이터 구조에서 기본적입니다. generics는 그들의 유연성과 type safety를 향상시킵니다.
키-값 쌍 클래스 생성하기




		
		
			
			
Java
			
			public class KeyValuePair&lt;K, V&gt; {
    private K key;
    private V value;

    public KeyValuePair(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    public K getKey() { 
        return key; 
    }

    public V getValue() { 
        return value; 
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Key: " + key + ", Value: " + value;
    }
}
			
				
					
				
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						public class KeyValuePair&lt;K, V&gt; {
    private K key;
    private V value;
 
    public KeyValuePair(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }
 
    public K getKey() { 
        return key; 
    }
 
    public V getValue() { 
        return value; 
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Key: " + key + ", Value: " + value;
    }
}
					
				
			
		


KeyValuePair 클래스 활용하기




		
		
			
			
Java
			
			public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        KeyValuePair&lt;Integer, String&gt; pair = new KeyValuePair<>(10, "Chand");
        System.out.println(pair);
    }
}
			
				
					
				
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						public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        KeyValuePair&lt;Integer, String&gt; pair = new KeyValuePair<>(10, "Chand");
        System.out.println(pair);
    }
}
					
				
			
		


출력:




		
		
			
			
Java
			
			Key: 10, Value: Chand
			
				
					
				
					1
				
						Key: 10, Value: Chand
					
				
			
		


설명:

KeyValuePair 클래스는 특정 type으로 인스턴스화되어 key가 Integer, value가 String임을 보장합니다.
이 접근 방식은 type mismatch를 방지하고 코드 가독성을 향상시킵니다.


생성자 및 Getter 구현
Constructors와 getters는 모든 클래스, 특히 generic 클래스의 필수 구성 요소입니다. 이들은 객체가 올바르게 초기화되고 그들의 데이터에 접근할 수 있음을 보장합니다.
Constructors 생성하기
Data 클래스 예제에서, constructor는 key와 value를 초기화합니다:




		
		
			
			
Java
			
			public Data(K key, V value) {
    this.key = key;
    this.value = value;
}
			
				
					
				
					1
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4
				
						public Data(K key, V value) {
    this.key = key;
    this.value = value;
}
					
				
			
		


설명:

constructor는 K과 V 타입의 매개변수를 받아 클래스의 필드에 할당합니다.

Getters 생성하기
getters는 클래스의 필드에 대한 읽기 접근을 제공합니다:




		
		
			
			
Java
			
			public K getKey() { 
    return key; 
}

public V getValue() { 
    return value; 
}
			
				
					
				
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						public K getKey() { 
    return key; 
}
 
public V getValue() { 
    return value; 
}
					
				
			
		


설명:

getKey() 는 type K의 key를 반환합니다.
getValue() 는 type V의 value를 반환합니다.


toString 메소드 오버라이딩
toString 메소드는 객체의 의미 있는 문자열 표현을 제공하기 위해 오버라이드되며, 이는 특히 debugging 및 logging에 유용합니다.
Data 클래스에서의 구현




		
		
			
			
Java
			
			@Override
public String toString() {
    return "Key: " + key + ", Value: " + value;
}
			
				
					
				
					1
2
3
4
				
						@Override
public String toString() {
    return "Key: " + key + ", Value: " + value;
}
					
				
			
		


설명:

이 method는 key와 value를 읽기 쉬운 형식으로 연결합니다.

toString 메소드 사용하기




		
		
			
			
Java
			
			public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
        System.out.println(data.toString());
    }
}
			
				
					
				
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						public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
        System.out.println(data.toString());
    }
}
					
				
			
		


출력:




		
		
			
			
Java
			
			Key: 10, Value: Chand
			
				
					
				
					1
				
						Key: 10, Value: Chand
					
				
			
		



Generics 클래스 초기화 및 사용
generic 클래스의 적절한 초기화는 type parameters를 명시적으로 지정하거나 type inference를 통해 지정하는 것을 포함합니다.
명시적 Type 지정




		
		
			
			
Java
			
			Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
			
				
					
				
					1
				
						Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
					
				
			
		


설명:

key에 대해 Integer, value에 대해 String이 지정됩니다.
key와 value의 type을 제한하여 type safety를 보장합니다.

다이아몬드 연산자를 이용한 Type Inference
Java 7에 도입된 다이아몬드 연산자 (<>)는 컴파일러가 type parameters를 유추할 수 있게 해줍니다:




		
		
			
			
Java
			
			Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
			
				
					
				
					1
				
						Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
					
				
			
		


설명:

컴파일러는 10이 Integer임을, "Chand"가 String임을 유추하여 우측에 type parameters를 반복할 필요를 없앱니다.


Generics 메소드 탐색
Generics 메소드는 고유의 type parameters를 도입하는 메소드로, 더 유연하고 재사용 가능한 코드를 허용합니다.
Generics 메소드 정의하기




		
		
			
			
Java
			
			public &lt;E, N&gt; void display(E element, N number) {
    System.out.println("Element: " + element + ", Number: " + number);
}
			
				
					
				
					1
2
3
				
						public &lt;E, N&gt; void display(E element, N number) {
    System.out.println("Element: " + element + ", Number: " + number);
}
					
				
			
		


설명:

<E, N>는 두 개의 type parameters: E와 N을 선언합니다.
display 메소드는 element와 number에 대해 어떤 type의 매개변수도 받을 수 있습니다.

Generics 메소드 사용하기




		
		
			
			
Java
			
			public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        main.display("Test", 40);
    }

    public &lt;E, N&gt; void display(E element, N number) {
        System.out.println("Element: " + element + ", Number: " + number);
    }
}
			
				
					
				
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						public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        main.display("Test", 40);
    }
 
    public &lt;E, N&gt; void display(E element, N number) {
        System.out.println("Element: " + element + ", Number: " + number);
    }
}
					
				
			
		


출력:




		
		
			
			
Java
			
			Element: Test, Number: 40
			
				
					
				
					1
				
						Element: Test, Number: 40
					
				
			
		


설명:

display 메소드는 String과 Integer과 함께 호출되어, 그 유연성을 보여줍니다.

Generics 메소드에 주석 추가하기




		
		
			
			
Java
			
			/**
 * element와 number를 표시합니다.
 *
 * @param element 어떤 type의 element입니다.
 * @param number 어떠한 type의 number입니다.
 */
public &lt;E, N&gt; void display(E element, N number) {
    System.out.println("Element: " + element + ", Number: " + number);
}
			
				
					
				
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						/**
 * element와 number를 표시합니다.
 *
 * @param element 어떤 type의 element입니다.
 * @param number 어떠한 type의 number입니다.
 */
public &lt;E, N&gt; void display(E element, N number) {
    System.out.println("Element: " + element + ", Number: " + number);
}
					
				
			
		


설명:

Javadoc 주석은 코드 가독성을 향상시키고, 메소드의 목적과 매개변수에 대한 문서를 제공합니다.


Generics 사용을 위한 최선의 실천법
Java에서 generics를 효과적으로 활용하기 위해, 다음의 최선의 실천법을 준수하십시오:
1. 의미 있는 Type Parameter 이름 사용하기
T 및 E와 같은 단일 문자의 표기법이 일반적이지만, 더 설명적인 이름을 사용하는 것이 코드 가독성을 향상시킬 수 있습니다.




		
		
			
			
Java
			
			    // Less Descriptive
    class Box&lt;T&gt; { /* ... */ }

    // More Descriptive
    class Box&lt;ItemType&gt; { /* ... */ }
			
				
					
				
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						    // Less Descriptive
    class Box&lt;T&gt; { /* ... */ }
 
    // More Descriptive
    class Box&lt;ItemType&gt; { /* ... */ }
					
				
			
		


2. 와일드카드 사용 제한하기
와일드카드 (?)를 과도하게 사용하면 코드 이해가 어려워질 수 있습니다. 신중하게 사용하고, 필요할 때는 bounded type parameters를 선호하십시오.




		
		
			
			
Java
			
			public void processList(List&lt;? extends Number&gt; numbers) {
    // Implementation
}
			
				
					
				
					1
2
3
				
						public void processList(List&lt;? extends Number&gt; numbers) {
    // Implementation
}
					
				
			
		


3. 상속보다 합성 선호하기
generic 클래스를 설계할 때, 유연성을 유지하고 결합도를 줄이기 위해 상속보다 합성을 선호하십시오.
4. 기본 타입 Type Parameter 사용 피하기
generics는 reference types와 함께 작동합니다. primitive를 다룰 때는 wrapper 클래스 (Integer 대신 int)을 사용하십시오.




		
		
			
			
Java
			
			    // Correct
    Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
    
    // Incorrect
    Data&lt;int, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand"); // Compilation Error
			
				
					
				
					1
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5
				
						    // Correct
    Data&lt;Integer, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand");
    
    // Incorrect
    Data&lt;int, String&gt; data = new Data<>(10, "Chand"); // Compilation Error
					
				
			
		


5. Generics Type 일관성 유지하기
type parameters가 type safety를 유지하기 위해 메소드와 클래스 전반에 걸쳐 일관되게 사용되도록 보장하십시오.




		
		
			
			
Java
			
			public class Pair&lt;K, V&gt; {
    // Consistent usage of K and V
}
			
				
					
				
					1
2
3
				
						public class Pair&lt;K, V&gt; {
    // Consistent usage of K and V
}
					
				
			
		


6. Generics 클래스 및 메소드 문서화하기
type parameters의 목적을 설명하기 위해 generic 클래스 및 메소드에 대한 명확한 문서를 제공하십시오.

결론
Generics는 type safety, 재사용성 및 깔끔한 코드를 제공하는 Java 프로그래밍에서 없어서는 안 될 도구입니다. generics를 효과적으로 이해하고 구현함으로써, 개발자들은 유연하고 강력한 애플리케이션을 만들 수 있습니다. 이 가이드는 일반적인 표기법, generic 클래스, 메소드 및 최선의 실천법을 포함한 generics의 기본적인 측면을 다루었습니다. Java를 더 깊이 파고들수록 generics를 활용하는 것은 효율적이고 유지보수가 가능한 코드를 작성하는 데 확실히 기여할 것입니다.
참고: 이 기사는 AI에 의해 생성되었습니다.
Notation	Stands For	Usage Scenario
T	타입	generic 타입을 나타냅니다.
E	요소	Java 컬렉션 API에서 광범위하게 사용됩니다.
K	키	키-값 쌍에서 키를 나타냅니다.
V	값	키-값 쌍에서 값을 나타냅니다.
N	숫자	숫자 값을 나타냅니다.