[자바/java]제너릭과 와일드카드 - <? Extends E> (generic/wildcards)

[자바/java]제너릭과 와일드카드 - <? Extends E> (generic/wildcards)

안녕하세요. 신기한 연구소 개발자 티보이입니다.

자바 개발을 하다 보면 배열, Collection 등을 사용하게 됩니다.

다양한 타입을 지원하기 위해 제너릭(generic)을 사용하는데요.

그중 와일드카드(wildcards)를 사용하는데 처음 사용하거나 또는 확실히 이해가 필요한 개발자를 위해 한 번 포스팅해봅니다.

확실히 이해하고 사용한다면 많은 도움이 될 거예요.

렛츠 고~

제너릭을 사용하는 이유는

타입을 미리 지정해서 캐스팅을 사용하지 않아 좀 더 명확하게 사용할 수 있도록 해줍니다.

제너릭(generic)을 사용한 코드를 확인해보겠습니다.

void printCollection(Collection<Object> c) {
 
    for (Object e : c) {
 
        System.out.println(e);
 
    }
 
}

이 코드는 <Object>라는 타입을 지정하고 있습니다.

이렇게 <Object>로 타입을 지정하는 것을 제너릭이라고 합니다.

그런데 여기서 문제가 좀 있습니다.

혹시 해당 코드를 모든 Collection 타입을 받기 위해 만든 거라면 오류가 발생합니다.

제너릭(generic)은 지정한 타입만 받기 때문입니다.

Object가 최상위 클래스이기에 다 받을 수 있다고 잘못 이해한 코드입니다.

Collection<Object>로 선언하면 모든 Collection 타입 모두를 허용할 수 있다는 것이 아니라는 겁니다.

와일드카드 “?”를 사용해서 아직 알려지지 않은 혹은 미정의 된 Collection 타입이라는 의미에서 Collection<?>를 사용하면 해결됩니다.

 

void printCollection(Collection<?> c) {
 
    for (Object e : c) {
 
        System.out.println(e);
 
    }
 
}

이렇게 사용하면 Collection의 다양한 타입을 사용할 수 있게 됩니다.

하지만 위 코드도 또 다른 문제가 있습니다.

말했듯이 Collection<?>로 와일드카드를 사용하면 Collection 타입은 안전하게 사용할 수 있지만 임의의 객체를 다 받을 수는 없습니다.

아래의 예제를 보세요.

Collection<?> c = new ArrayList<String>();
 
c.add(new Object()); //임의의 객체
 
 

첫 번째줄은 문제가 없습니다.

아마 객체 c를 Collection<?>로 해서 다양한 타입을 지원하고 싶은 마음에 지정한 듯 보이는데 막상 인스턴스화 하는 부분은 ArrayList<String>으로 지정했습니다.

그래서 ArrayList가 아니거나 또는 ArrayList라도 String 타입이 아니면 오류가 납니다.

두 번째라인을 보면 c의 타입을 Collection<?>로 했기에 new Object() 객체를 add 하면 다 받을 수 있어 보이지만 사실은 오류가 발생합니다.

오류는 String 타입으로 캐스팅하라고 나올 겁니다.

 

확실히 타입을 정해서 사용한다면 와일드카드 “?”를 사용해도 무방하겠지요?

 

<? extends E>

혹시 이것을 왜? 어떻게 사용하는지 궁금하시나요?

이 제너릭(generic)은 개발의 다양성을 위한 한 기능이지 않을까 생각해봅니다.

 

와일드카드 “?”는 설명 했으니 아시겠죠? 지정되지 않은 객체를 받을 수 있다는 의미입니다.

그럼 extends E 는 왜 있을까요?

E는 elements의 약자로 보시면 됩니다. 꼭 E 그대로 사용하는게 아닙니다.

Extends는 상속 의미 그대로입니다. 지정되지 않은 객체 "?" 가 E를 상속받았다는 의미예요.

 

예를 들어볼께요.

게임 개발을 하는데 유닛 추상클래스(abstract clsss Units)가 있습니다.

그리고 인간(class Human extends Units),

요정(class Fairy),

오크(class Oak)로 구성된 유닛들이 있습니다.

이 세개의 클래스는 유닛 추상클래스를 상속받습니다.

각 유닛들은 게임판에 객체를 생성해서 이미지로 표현해야 합니다.

게임판이라는 클래스가 있고 그 안에는 객체를 이미지로 만드는 메서드가 있습니다.

각 유닛들 인간, 요정, 오크를 모두 그려야 하는 경우 각각 메서드를 구성하고 호출하게 되면 소스도 중복되고 비효율적인 소스가 됩니다.

이런 경우 객체들을 List에 담은 뒤 List 객체로 넘겨주면 되는데…

문제는 List 내에 인간, 요정, 오크 등 다양한 타입이 존재하게 됩니다.

위에서 사용한 제너릭(generic)과 와일드카드(wildcards)로 메서드를 만들어 봤습니다.

 

Public void showAllUnit(List<Units> units){
 
       For (Units u: units) {
 
               u.makeImg(this);
 
          }
 
}

 

이렇게 되면 위에서 말했듯 List내에서 <Units> 타입만 찾게 됩니다.

즉, Human, Fairy, Oak는 찾을 수 없습니다.

이런 경우 사용할 수 있는 제너릭(generic)이 <? Extends E> 입니다.

 

Public void showAllUnit(List<? extends Units> units){
 
 
 
}

 

이렇게 되면 List에서 와일드카드(wildcards) ? 의 타입을 찾아야 하는데 바로 Units 클래스를 상속받은 Human, Fairy, Oak를 받을 수 있게 됩니다.

이해가 되셨나요?

이제 제너릭(generic)과 와일드카드(wildcards) 그리고 <? Extends E>사용법을 알게 되었으니 개발에 잘 활용하시길 바랍니다.

즐 코딩하세요~