JAVA - GENERIC 사용방법, 사용이유 파헤치기

제네릭이란 무엇인가?

제네릭의 기본 문법

// 클래스를 정의할 때 타입 매개변수 T 선언
public class GenericBox<T> {
    private T value;

    public void set(T value) { 
        this.value = value; 
    }

    public T get() { 
        return value; 
    }
}

• T는 Type Parameter(타입 매개변수)의 관례적인 이름입니다.
• 실제 사용할 때는 GenericBox<Integer>처럼 타입 인자를 지정해 주면, 그 순간부터 T가 Integer로 고정돼요.

GenericBox<String> strBox = new GenericBox<>(); 
strBox.set("Hi");       // OK
String s = strBox.get(); // 캐스팅 불필요

이제 기본 사용법과 정의를 알아보았으니 진짜 코드를 통하여 왜 필요한지 살펴보자.

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1. 왜 제네릭이 필요한가?

1-1. 타입별 전용 Box 클래스

 

아래의 코드에서는 Integer, String전용 Box클래스를 생성하였다. 

// IntegerBox.java
public class IntegerBox {
    private Integer value;
    public void set(Integer value) { this.value = value; }
    public Integer get()       { return value; }
}

// StringBox.java
public class StringBox {
    private String value;
    public void set(String value) { this.value = value; }
    public String get()          { return value; }
}

• 장점: 타입 안전성을 보장한다.
• 단점: 박스마다 클래스를 한 개씩 더 만들어야 한다.

위의 경우 Integer, String으로 분류되어있어 객체를 생성하여 사용하는 경우 타입의 안정성을 보장하지만, 타입이 n개가 생긴다면 n개의 타입에 맞는 클래스를 생성해야한다는 단점이 발생한다.

 

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1-2. Object 기반 Box 클래스

// ObjectBox.java
public class ObjectBox {
    private Object value;
    public void set(Object value)    { this.value = value; }
    public Object get()              { return value; }
}

public class BoxMain2 {
    public static void main(String[] args) {
        ObjectBox box = new ObjectBox();
        box.set(10);
        Integer i = (Integer) box.get();   // ↓ 캐스팅 필요
        System.out.println(i);

        box.set("hello");
        String s = (String) box.get();     // ↓ 캐스팅 필요
        System.out.println(s);
    }
}

• 장점
  1. 타입 안전성 보장 (GenericBox<String>엔 String만)
  2. 코드 재사용성 증가
  3. 캐스팅 불필요 → 가독성·안정성 향상

Integer, String 등의 제한된 타입이 아닌 Object타입으로 생성한다면 첫번째 방법의 단점 해결이 가능하다. 

n개의 클래스를 만들지 않아도 되어 코드 중복을 줄이고 하나의 코드로 재사용성이 증가한다. 

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3. 조금 더 발전된 예제

3-1. 와일드카드 사용

public static void printBox(GenericBox<? extends Number> box) {
    Number n = box.get();
    System.out.println("숫자: " + n);
}

public static void main(String[] args) {
    GenericBox<Integer> ib = new GenericBox<>();
    ib.set(123);
    printBox(ib);

    GenericBox<Double> db = new GenericBox<>();
    db.set(45.6);
    printBox(db);
}

 

• ? extends Number 의미
  • GenericBox<T>에 들어올 수 있는 T 타입을 “Number 또는 그 하위 클래스”로 제한합니다.
  • 컴파일러 입장에서는 box 내부에 어떤 정확한 타입이 들어있는지는 알 수 없고, 단지 “Number의 어떤 서브타입”이라는 것만 보장하죠.
• 왜 get()만 가능하고 set()은 불가능할까?
  • ? extends Number로 선언된 곳에 box.set(...)을 하면, 컴파일러는 “지금 박스가 GenericBox<Integer>인지 GenericBox<Double>인지 모른다”라고 판단해 에러를 냅니다.
  • 반면 get()은 언제나 최소한 Number 타입을 반환한다는 사실이 보장되므로, Number n = box.get();은 안전합니다.
• PECS 원칙
  • Producer Extends, Consumer Super
  • 읽기(프로듀스) 전용일 때 <? extends T>를, 쓰기(컨슘) 전용일 때 <? super T>를 사용하라는 가이드입니다.
  • 여기서는 “숫자를 꺼내서 출력만 하겠다”는 의도이므로 extends를 씁니다.

 

3-2. 타입 제한(바운디드) 제네릭 메서드

public class Util {
    // 숫자 타입만 더할 수 있는 메서드
    public static <T extends Number> double add(T a, T b) {
        return a.doubleValue() + b.doubleValue();
    }
}

public class BoxMain4 {
    public static void main(String[] args) {
        double sum1 = Util.add(3, 7);       // OK: Integer → Number
        double sum2 = Util.add(2.5, 4.5);   // OK: Double → Number
        System.out.println(sum1 + ", " + sum2);
    }
}

 

• 메서드 선언부 해체
  • <T extends Number>
    • 이 메서드만의 타입 매개변수 T를 도입하고, T는 Number 혹은 하위 클래스여야 함을 지정합니다.
  • double add(T a, T b)
    • 두 개의 T 인자를 받아 double 결과를 반환합니다.
• 왜 double을 반환하나?
  • Number 추상 클래스는 intValue(), longValue(), doubleValue() 등을 제공하는데, 일반적으로 소수점까지 안전하게 다루기 위해 doubleValue()로 변환 후 합산합니다.

 

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