제네릭 (4) - 제한된 타입 파라미터

1) 제한된 타입 파라미터 (Bounded Type Parameter)

• 경우에 따라서는 타입 파라미터를 대체하는 구체적인 타입을 제한할 필요가 있다.

 

• 예를 들어, 숫자를 연산하는 제네릭 메소드는 대체 타입으로 Number 또는 자식 클래스 (Byte, Short, Integer, Long, Double)로 제한할 필요가 있다.

 

• 이처럼 모든 타입으로 대체할 수 없고, 특정 타입과 자식 또는 구현 관계에 있는 타입만 대체할 수 있는 타입 파라미터를 제한된 타입 파라미터 (Bounded Type Parameter) 라고 한다.

public <T extends 상위타입> 리턴타입 메소드 (매개변수, ...) { }

• 제한된 타입 파라미터의 정의는 위와 같이 extends 키워드를 사용해서 할 수 있으며, 상위 타입은 클래스 뿐만 아니라 인터페이스도 가능하고 인터페이스라고 해서 implements 키워드를 사용하지는 않는다.

 

• 또한, extends 키워드는 특정 타입과 자식 또는 구현 관계에 있는 타입만 대체할 수 있다고 하였는데 만약 타입 파라미터의 제한을 주어진 타입의 자식 또는 구현 관계에 있는 타입이 아니라 주어진 타입의 조상 타입으로 제한할 수 있는지 궁금할 수 있다.

 

• 답을 말하자면 타입 파라미터를 주어진 타입의 조상 타입으로는 제한할 수 없다.

 

• 왜냐하면 <T extends 타입>은 정의할 제네릭 타입 범위를 “상한” 제한하기 위해 사용하는데 <T super 타입>이 된다면 무수히 많은 자바 클래스와 인터페이스가 올 수 있다는 뜻으로 Object와 크게 다르지 않아 쓸모없는 코드가 되기 때문이다.

 

• super 키워드에 관해서는 와일드카드 부분에서 자세히 다루도록 하고 extends 키워드를 사용한 제한된 타입 파라미터의 예제 코드를q 보도록 하자!

class Food { }
class Fruit extends Food { }
class Vegetable extends Food { }
class Apple extends Fruit { }
class Banana extends Fruit { }
class Carrot extends Vegetable { }

class FruitBox<T> {
        private List<Fruit> fruits = new ArrayList<>();

        public void add(T fruit) {
            fruits.add(fruit);              // Compile Error
        }
}

• 위의 코드를 보면 제네릭 클래스인 FruitBox는 내부 필드로 List 타입인 fruits 변수를 가지고 있고 해당 fruits 변수에 요소를 추가하는 add(T fruit) 메소드가 있다.

 

• 다만 add() 메소드 부분에서 컴파일 에러가 발생하는데, 이는 List는 내부 요소의 타입을 Fruit 클래스 또는 그 하위 클래스만을 추가할 수 있는데 타입 파라미터인 T는 어떤 타입의 클래스든 모두 올 수 있기 때문에 에러가 발생하는 것이다.

 

• 따라서, 타입 파라미터의 타입을 Fruit 타입 또는 Fruit의 자식 타입으로만 대체 가능하도록 제한해주어야 한다.

 

• extends 키워드를 써서 위의 코드를 에러가 발생하지 않도록 바꾸어 보자!

class FruitBox<T extends Fruit> {
        private List<Fruit> fruits = new ArrayList<>();

        public void add(T fruit) {
            fruits.add(fruit);              // OK
        }
}

• 컴파일 에러가 발생하지 않고 제대로 실행되는 것을 확인할 수 있다.

 

[참고] 예제 코드 클래스 상속도

[Reference]

- https://www.youtube.com/watch?v=Vv0PGUxOzq0&ab_channel=%EC%9A%B0%EC%95%84%ED%95%9C%ED%85%8C%ED%81%AC