S10L08 - 제한된 타입 매개변수 계속

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Java Generics에서 Bounded Type Parameters 이해하기: 포괄적인 가이드
목차

소개.................................................................1
Java Generics의 기초....................................2
Bounded Type Parameters...............................4

상한이 지정된 타입....................................4
하한이 지정된 타입....................................6


Bounded Type Parameters 구현하기....8

커스텀 클래스 생성하기............................8
 toString 메소드 사용하기....................10


실용적인 예제...............................................12

코드 설명..........................................12
프로그램 출력 설명....................15


Bounded 타입과 Unbounded 타입의 비교........................17
결론.................................................................19
추가 자료.........................................20


소개
Java Generics는 개발자들이 type safety와 code reusability를 처리하는 방식을 혁신시켰습니다. generics의 강력한 기능 중에는 bounded type parameters가 있으며, 이는 개발자들이 type parameters의 인수로 사용할 수 있는 타입을 제한할 수 있게 합니다. 이 가이드는 bounded type parameters에 깊이 다루며, 그 구현, 이점 및 실용적인 응용을 탐구합니다.
Bounded Type Parameters의 중요성

Type Safety: 코드가 특정 타입에서 작동하도록 보장하여 runtime 오류를 줄입니다.
Code Reusability: 더 유연하고 재사용 가능한 코드 컴포넌트를 생성할 수 있게 합니다.
Enhanced Readability: 예상되는 타입을 명확하게 지정하여 코드를 이해하기 쉽게 만듭니다.

장점과 단점


장점
단점


type safety 향상
코드 복잡성 증가 가능성


재사용성 강화
generics에 대한 깊은 이해 필요할 수 있음


runtime 오류 감소
잠재적으로 장황한 구문


Bounded Type Parameters를 언제 어디서 사용할까

Collections: 특정 타입만 허용해야 하는 커스텀 컬렉션 클래스를 생성할 때.
Utility Methods: 특정 특성을 가진 타입 범위에서 작동하는 메소드를 만들 때.
Frameworks and Libraries: 타입 제약을 강제해야 하는 프레임워크를 구축할 때.


Java Generics의 기초
Bounded type parameters에 대해 깊이 들어가기 전에, Java Generics의 기본 개념을 이해하는 것이 필수적입니다.
Generics란 무엇인가?
Generics는 타입(클래스와 메소드)이 다양한 타입의 객체를 다루면서 컴파일 타임의 type safety를 제공할 수 있게 합니다.
Generics 사용의 장점

컴파일 타임 Type Checking: 오류가 runtime이 아닌 컴파일 중에 발견됩니다.
캐스트 제거: 명시적인 타입 캐스팅의 필요성을 줄입니다.
Code Reusability and Flexibility: 어떤 객체 타입과도 작동하는 코드를 작성할 수 있습니다.


Bounded Type Parameters
Bounded type parameters는 파라미터화된 타입에서 타입 인수로 사용할 수 있는 타입을 제한합니다. 이는 generic 코드가 특정 타입의 하위 집합에서만 작동하도록 보장합니다.
상한이 지정된 타입
상한이 지정된 타입은 타입 계층 구조의 상위 끝에 제한을 둡니다.
구문




		
		
			
			
Java
			
			&lt;T extends ClassName&gt;
			
				
					
				
					1
				
						&lt;T extends ClassName&gt;
					
				
			
		


예제




		
		
			
			
Java
			
			public class Data&lt;T extends Number&gt; {
    private T value;

    public Data(T value) {
        this.value = value;
    }

    // Getter and toString method
}
			
				
					
				
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						public class Data&lt;T extends Number&gt; {
    private T value;
 
    public Data(T value) {
        this.value = value;
    }
 
    // Getter and toString method
}
					
				
			
		


하한이 지정된 타입
하한이 지정된 타입은 타입 계층 구조의 하위 끝에 제한을 둡니다.
구문




		
		
			
			
Java
			
			&lt;T super ClassName&gt;
			
				
					
				
					1
				
						&lt;T super ClassName&gt;
					
				
			
		


예제




		
		
			
			
Java
			
			public void addNumbers(List&lt;? super Integer&gt; list) {
    list.add(10);
}
			
				
					
				
					1
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						public void addNumbers(List&lt;? super Integer&gt; list) {
    list.add(10);
}
					
				
			
		



Bounded Type Parameters 구현하기
Bounded type parameters를 구현하려면 타입 제약을 가진 클래스나 메소드를 정의해야 합니다. 이 섹션에서는 커스텀 클래스를 생성하고 toString 메소드를 효과적으로 활용하는 방법을 설명합니다.
커스텀 클래스 생성하기
bounded type parameter를 가진 간단한 Name 클래스를 만들어 보겠습니다.




		
		
			
			
Java
			
			public class Name {
    private String name;

    public Name(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Name: " + name;
    }
}
			
				
					
				
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						public class Name {
    private String name;
 
    public Name(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Name: " + name;
    }
}
					
				
			
		


 toString 메소드 사용하기
toString 메소드는 객체의 사람에게 읽기 쉬운 표현을 제공하여 debugging과 logging을 향상시킵니다.




		
		
			
			
Java
			
			public class Data&lt;T extends Name&gt; {
    private int key;
    private T value;

    public Data(int key, T value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Data [key=" + key + ", value=" + value + "]";
    }
}
			
				
					
				
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						public class Data&lt;T extends Name&gt; {
    private int key;
    private T value;
 
    public Data(int key, T value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Data [key=" + key + ", value=" + value + "]";
    }
}
					
				
			
		



실용적인 예제
bounded type parameters가 실제로 어떻게 작동하는지 보여주는 실용적인 예제를 살펴보겠습니다.
코드 설명
1단계: Name 클래스 정의하기




		
		
			
			
Java
			
			public class Name {
    private String name;

    public Name(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Name: " + name;
    }
}
			
				
					
				
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						public class Name {
    private String name;
 
    public Name(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Name: " + name;
    }
}
					
				
			
		


2단계: Bounded Type Parameter를 가진 Data 클래스 생성하기




		
		
			
			
Java
			
			public class Data&lt;T extends Name&gt; {
    private int key;
    private T value;

    public Data(int key, T value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Data [key=" + key + ", value=" + value + "]";
    }
}
			
				
					
				
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						public class Data&lt;T extends Name&gt; {
    private int key;
    private T value;
 
    public Data(int key, T value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Data [key=" + key + ", value=" + value + "]";
    }
}
					
				
			
		


3단계: Main 클래스 구현하기




		
		
			
			
Java
			
			public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Name name = new Name("StudyEasy");
        Data&lt;Name&gt; data = new Data&lt;&gt;(1, name);
        System.out.println(data);
    }
}
			
				
					
				
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						public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Name name = new Name("StudyEasy");
        Data&lt;Name&gt; data = new Data&lt;&gt;(1, name);
        System.out.println(data);
    }
}
					
				
			
		


프로그램 출력 설명
Main 클래스가 실행될 때, 다음 단계가 발생합니다:

Name 객체의 인스턴스화: 값 "StudyEasy"로 새로운 Name 객체가 생성됩니다.
Data 객체의 인스턴스화: key를 1로, 그리고 value를 이전에 생성된 Name 객체로 가지는 새로운 Data 객체가 생성됩니다.
Data 객체 출력: Data 클래스에서 오버라이드된 toString 메소드가 호출되며, 이는 Name 클래스의 toString 메소드를 호출합니다.

예상 출력




		
		
			
			
Java
			
			Data [key=1, value=Name: StudyEasy]
			
				
					
				
					1
				
						Data [key=1, value=Name: StudyEasy]
					
				
			
		



Bounded 타입과 Unbounded 타입의 비교
bounded 타입과 unbounded 타입의 차이를 이해하는 것은 효과적인 generic 프로그래밍에 필수적입니다.


특징
Bounded Types
Unbounded Types


타입 제한
특정 서브클래스나 슈퍼클래스로 제한됨
모든 타입 허용


구문
<T extends ClassName> 또는 <T super ClassName>
<T>


사용 사례
특정 메소드와 함께 type safety 보장
일반 목적의 메소드와 클래스


예제
List<? extends Number>
List<?>



결론
Bounded type parameters는 Java Generics에서 type safety와 code reusability를 향상시키는 강력한 기능입니다. 타입 인수로 사용할 수 있는 타입을 제한함으로써, 개발자들은 더 견고하고 유지보수가 쉬운 코드를 작성할 수 있습니다. 이 가이드는 bounded type parameters의 기본 개념, 구현 및 실용적인 응용을 다루었습니다. 이러한 개념을 수용함으로써 Java 프로그래밍 능력을 한층 더 향상시킬 수 있을 것입니다.
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추가 자료

Oracle Java Generics Documentation
Effective Java by Joshua Bloch
Java Generics Tutorial
Understanding Java's Bounded Wildcards
Stack Overflow: Bounded Type Parameters

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장점	단점
type safety 향상	코드 복잡성 증가 가능성
재사용성 강화	generics에 대한 깊은 이해 필요할 수 있음
runtime 오류 감소	잠재적으로 장황한 구문
특징	Bounded Types	Unbounded Types
타입 제한	특정 서브클래스나 슈퍼클래스로 제한됨	모든 타입 허용
구문	<T extends ClassName> 또는 <T super ClassName>	<T>
사용 사례	특정 메소드와 함께 type safety 보장	일반 목적의 메소드와 클래스
예제	List<? extends Number>	List<?>