자바의 정석 Chapter12. 지네릭스, 열거형, 애너테이션

지네릭스

: 다양한 타입의 객체들을 다루는 메서드나 컬렉션 클래스에

컴파일 시의 타입 체크 (Compile-time type check) 기능이다. 

 

타입 안정성 제공, 타입체크와 형변환을 생략할수 있어 코드가 간결해지는 장점이 있다. 

 

public class Box<T> {
    T item;

    void setItem(T item) {
        this.item = item;
    }

    T getItem(){
        return item;
    }
}

 

객체 생성 시 타입 변수 T에 따로 타입을 지정한 상태에서 지네릭 클래스를 사용하여야 한다. 

Box<Object> b = new Box<Object>();

b.setItem("ABC");

b.setItem(new Object());

 

지네릭스의 제한된 역할로 Box를 생성할 경우, 모든 객체에 대해 동일하게 동작하는 static 멤버의 경우 타입 변수를 사용할 수 없다. 

또한 Generic 타입의 배열을 선언할 수 있는 것과는 별개로 new 연산자를 사용해 T 변수 타입의 배열을 생성하는 것은 불가능하다. 

class Box<T>{
  T[] itemArr;
  T[] toArray{
    T[] tempArr = new T[itemArr.length];
    return tmpArr;
   }
}

T라는 타입 변수는 컴파일 시점에서 어떤 타입이 될지 전혀 알 수 없다. 

 

상속을 사용해서 지정될 수 있는 지네릭 클래스를 제한할 수 있다. 

class FruitBox<T extends Fruit>{
	ArrayList<T> list = new ArrayList<T>; // Fruit  타입의 자손으로만 지정 가능
}

 

와일드 카드

 

지네릭 타입이 다른 것만으로 오버로딩이 성립되지 않는다. 

따라서 매개변수에 아래와 같이 지네릭 타입을 갖는 요소가 들어온 경우, 

class Jucier{
    static Juice makeJuice(FruitBox<Fruit> box){
        String tmp = '';
        //Code......
    }
}

static 함수에 Fruit가 아닌 다른 클래스 타입의 매개변수가 들어온 경우

다른 클래스의 타입의 매개변수를 가지고 있는 함수를 계속ㅁㅆ해서 생성해주어야 하는 문제가 있다. 

 

이 경우 와일드 카드 기능을 이용할 수 있는데, 

static Juice makeJuice(FruitBox<? extends Fruit> box){
	// ... Code
}

Fruit의 자손 클래스들을 모두 데려와 함수의 매개변수로 사용할 수 있게 되었다. 

 

? extends T  를 이용해 T의 자손만 사용할 수 있도록 제한,

? super T 를 이용해 T와 그 조상만 사용할 수 있도록 제한, 

? 를 이용해 제한 없이 모든 타입이 사용가능하도록 할 수 있다. 

 

 

지네릭 메서드

메서드의 선언부에 지네릭 타입이 선언된 메서드

class FruitBox<T> { // 지네릭 클래스
	static<T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) // 지네릭 메서드
}

클래스에 정의된 타입 매개변수와 지네릭 메서드에 정의된 타입 매개변수는 전혀 다르다.

메서드에 선언된 지네릭 타입은 지역 변수를 선언한 것과 같다. 

 

public static <T extends Comparable<T>> void sort(List<T> list);

여기서는 List<T>의 요소가 Comparable의 인터페이스를 구현한 것이어야 한다는 의미이다. 

public static <T extends Comparale<? super T>> void sort(List<T> list);

위 메서드 선언부는 아래와 같이 해석할 수 있다. 

타입 T를 요소로 하는 리스트를 매개변수로 받고, 

타입 T는 Comparable을 구현한 클래스이며 T 또는 그 조상의 타입을 비교하는 Comparable 구현체여야 한다. 

 

 

지네릭 타입의 형변환

 

Box<Object> objBox = new Box<String>(); // ERROR

대입된 타입이 다른 지네릭 타입 간에는 형변환이 불가능하다.

Box<? extends Object> wBox = new Box<String>();

Box<String> 타입은 Box<? extends Object>로 형변환이 가능하다. 

즉 Object라는 클래스는 String의 조상 타입이므로 Box<? extends Object>로 형변환이 가능한 것이다. 

 

 

 

열거형

서로 관련된 상수를 편리하게 선언하기 위해 사용하는 것으로,

아래와 같이 정의하여 사용한다. 

class Card{
	enum Kind { CLOVER, HEART, DIAMOND, SPADE }
    enum Value { TWO, THREE, FOUR }
    
    final Kind kind;  // Kind 타입의 상수 변수
    final Value value; // Value 타입의 상수 변수
}

CLOVER은 0, HEART는 1과 같이 순서대로 값이 부여되어, 

상수명으로 상수를 사용할 수 있게 된다. 

자바의 열거형은 TypesafeEnum으로, 실제 값이 같아도 타입이 다르면 컴파일 에러가 발생한다. 

 

java.lang.Enum 클래스는 모든 열거형의 조상이다. 

메서드를 정리해보면 다음과 같다. 

• getDeclaringClass() : 열거형의 Class객체를 반환한다. 
• name() : 열거형 상수의 이름을 문자열로 반환한다. 
• ordinal() : 열거형 상수가 정의된 순서를 반환한다. 
• valueOf(Class<T> enumType, String name) : 지정된 열거형에서 name과 일치하는 열거형 상수를 반환한다. 

 

열거형의 내부 구현

enum Direction { EAST, SOUTH, WEST, NORTH }

여기서 열거형 하나하나가 Direction의 객체이다. 

class Direction {
	static final Direction EAST = new Direction("EAST");
	static final Direction SOUTH = new Direction("SOUTH");
	static final Direction WEST = new Direction("WEST");
   	static final Direction NORTH = new Direction("NORTH");
    
    private String name;
    
    private Direction(String name){
    	this.name = name;
    }
}

각 static 상수의 값은 객체의 주소이고, 바뀌지 않는 값이므로 '==' 비교가 가능하다. 

 

Enum 클래스 안에 추상 메서드를 추가하는 경우 클래스 앞에도 abstarct를 붙여줘야 하고, 

아래처럼 각 static 상수도 추상 메서드를 구현해주어야 한다. 

abstract class Direction {
    static final Direction EAST = new Direction("EAST"){
        Point move(Point p){
        	// 동쪽으로 이동하는 코드
        }
    }
    static final Direction SOUTH = new Direction("SOUTH"){
        Point move(Point p){
        	// 남쪽으로 이동하는 코드 
        }
    }
    static final Direction WEST = new Direction("WEST"){
        Point move(Point p){
        	// 서쪽으로 이동하는 코드
        }
    }
    static final Direction NORTH = new Direction("NORTH"){
        Point move(Point p){
        	// 북쪽으로 이동하는 코드
        }
    }

    private String name;

    private Direction(String name){
        this.name = name;
    }

    abstract Point move(Point p);
}

이렇게 객체마다 수행해야하는 동작이 다른 경우 abstract함수를 서로 다르게 구현하여 다르게 동작하도록 할 수 있다. 

 

 

애너테이션(annotation)

 

프로그램의 소스코드 안에 다른 프로그램을 위한 정보를 미리 약속된 형식으로 포함시킨 것

주석과 비슷한 기능을 하며 프로그램에게 코드에 대한 정보를 제공해준다. 

 

@Override

조상 클래스의 함수를 오버라이딩할 때 오버라이딩 함수의 상단에 사용한다. 

 

@Deprecated

기존의 기능을 대체한 새로운 기능이 나왔을 때, 기존의 것을 더이상 사용하지 않는다는 의미로 사용한다. 

class NewClass{
    int newField;

    int getNewField(){
        return newField;
    }

    @Deprecated
    int oldField;
    
    @Deprecated
    int getOldField(){
        return oldField;
    }

인텔리제이에서 자동으로 Deprecated된 함수나 멤버에 표시를 해주는 것을 확인하였다. 

 

@FunctionalInterface

함수형 인터페이스를 선언할 때, 컴파일러가 함수형 인터페이스를 올바르게 선언했는지 확인한다. 

@FunctionalInterface
public interface Runnable{
    public abstract void run();
}

 

@SuppressWarnings

컴파일러가 보여주는 경고메세지가 나타나지 않게 억제한다. 

의도치않게 경고 문구가 나올 수 밖에 없게끔 프로그램을 설계했을 경우 관련 경고가 발생하지 않도록 해준다. 

 

@SafeVarargs

메서드의 가변인지의 타입이 비구체화 타입, 즉 지네릭 타입변수 등의 상황에서 타입이 구체화되지 안항ㅆ을 때 

해당 메서드를 선언하는 부분과 호출하는 부분에서 unchecked 오류가 발생하게 된다. 

 

이때 코드에 문제가 없다면 경고를 억제해주는 역할을 한다. 

 

메타 애너테이션

애너테이션을 위한 애너테이션, 

애너테이션을 정의할 때 적용 대상이나 유지 기간등을 지정할 때 사용한다. 

 

@Target

애너테이션이 적용 가능한 대상을 지정하는 데 사용된다.

java.lang.annotation.ElementType에 정의되어 있음

 애너테이션 적용 대상의 종류

 

@Retention

애너테이션이 유지(retention)되는 기간을 의미한다. 

import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface FunctionalInterface {

}

유지 정책을 RUNTIME으로 하여 실행 시에 reflection을 통해 클래스 파일에 저장된 애너테이션의 정보를 읽어서 처리.

 

@Documented

애너테이션에 대한 정보가 javadoc으로 작성한 문서에 포함되도록 한다. 

 

@Inhertied

애너테이션이 자손 클래스에 상속되도록 한다. 

 

@Repeatable

이 애너테이션이 붙은 애너테이션은 여러 번 반복해서 사용할 수 있다. 

 

@Native

네이티브 메서드에 의해 참조되는 상수 필드에 붙이는 애너테이션이다. 

네이티브 메서드는 JVM이 설치된 OS의 메서드인데, Object클래스들의 메서드들이 대표적인 예시이다.