5주차 코드 효율성

발표자 : 서동우

Generics - Generic programming 이란

• 데이터 형식에 의존하지 않고, 하나의 값이 여러 다른 데이터 타입들을 가질 수 있는 기술에 중점을 두어 재사용성을 높일 수 있는 프로그래밍 방식
• 제네릭 프로그래밍은 여러 가지 유용한 소프트웨어 컴포넌트들을 체계적으로 융합하는 방법을 연구하는 것으로 그 목적은 알고리즘, 데이터 구조, 메모리 할당 메커니즘, 그리고 기타 여러 소프트웨어적인 장치들을 발전시켜 이들의 재사용성, 모듈화, 사용 편의성을 보다 높은 수준으로 끌어올리고자 하는 것이다.

Generics – 그럼 자바에서는?

• JDK 1.5에서 처음 도입
• Generics add stability to your code by making more of your bugs detectable at compile time. – Oracle Javadoc
• 제네릭(Generic)은 클래스 내부에서 사용할 데이터 타입을 외부에서 지정하는 기법을 의미한다. – 생활코딩
• 지네릭스는 다양한 타입의 객체들을 다루는 메서드나 컬렉션 클래스에 컴파일 시의 타입 체크를 해주는 기능이다. – 자바의 정석

Generics - 그래서 정리하면

• Class, interface, method 선언 시 파라미터로 type을 받는다.
• 다른 input들에 대해서 동일한 코드를 제 사용할 수 있다.
• Type 변수는 non-primitive(int, long 같은것들은 사용할 수 없다.) 한 type만 올 수 있다.

Generics - 왜 사용할까요?

• 컴파일 시 타입체킹을 확실히 할 수 있다.
• 런타임 에러보다 컴파일 에러를 수정하는 게 편하다.
• 타입 변환(casting)을 안 해도 되니 빨라진다. (논란이 있다)
• 하나 잘 만들어서 여러 목적으로 사용할 수 있다. (= 코드의 중복을 줄일 수 있다.?)
• 조작해야 하는 데이터의 타입이 보장된다.

Generics 컨벤션

• E : Element
• K : Key
• N : Number
• T : Type
• V : Value
• S,U,V : 2nd, 3rd, 4th type

Generics 타입 파라미터 vs 타입 아규먼트

선언 부분에서 Box 에서 T는 Type Parameter

public class Box<T> // type paramter

구현 부분에서 Box 에서 String는 Type Argument

 Box<String> box2 = new Box<>(); // type argument

Generics - Raw Types

Type argument를 생략한 Generic Type

값을 할당할 경우 unchecked conversation warning 이 나옵니다.

Box<Integer> box = new Box<>();
Box<String> box2 = new Box<>();

Box box4 = new Box(); // raw types

Generics - Generic Methods

• 타입을 파라미터로 가지고 있는 메서드
• 타입 파라미터의 scope가 선언된 메서드 내에서만 사용
• Static 메서드, 일반 메서드 둘 다 사용 가능

public class GenericMethod {
    public static <T> void test(T data) {

    }
    public <T> void add(T data) {

    }
}

사용하는 곳에서는 타입 추론을 한다.

GenericMethod.test(100);

Generics - Bounded Type Parameters

• Type arguments 의 타입에 제한을 걸 때 사용
• extends 키워드를 활용
• T extends 클래스명으로 사용할 경우 클래스 명의 하위 클래스만 사용할 수 있도록 제한을 걸 수 있음.
• 여러 개를 제한 조건으로 걸 수 있음

public class Box<T extends Number> { // Number클래스를 상속한 클래스만 사용할 수 있다.

}

• & 를 이용해서 여러 개 조건을 걸 수 있음
  • T extends 클래스명 & 인터페이스명 …
  • 클래스는 한 개만 가능(다중 상속이 안되기 때문에)
  • 클래스와 인터페이스 조합의 경우는 클래스가 가장 앞에 있어야 함

public class Box<T extends Number & InterfaceBox> {

}

Generics - Wildcards

• ? 사용
• 제너릭 클래스나 메소드를 사용할 때 관련 type에 대한 정보를 알 수 없을 때 사용

Box<?> box;

public void setBox(Box<?> box) {
    this.box = box;
}

Generics - Upper Bounded Wildcards

• Extends를 활용
• A extends B라고 선언되었을 때 B 또는 B의 서브 클래스만 사용 가능하도록 제한할 수 있음

Generics - Lower Bounded Wildcards

• super 키워드를 사용
• A super B 라고 사용되면 A 클래스는 B클래스 또는 B클래스의 상위 클래스만 사용 가능

Generics - 제너릭의 제한사항

• Primitive type을 사용할 수 없다.
• Type parameter의 인스턴스를 생성할 수 없다.
• Static field에서는 사용할 수 없다. (C#에서는 가능)
• Casting 하거나 instanceof 를 활용할 수 없다.
• 파라미터 타입의 배열을 생성할 수 없다.
• 오버로딩 할 수 없다.
• Parameter Type 객체를 Catch, Throw 할 수 없다.

Enum Type

• Enumerate
• 영어의 의미는 열거하다.
• 무엇인가를 열거하는 용도로 사용
• 상수의 그룹을 사용할 수 있는데 특수한 데이터 타입
• 상수이기 때문에 대문자로 표시(권장)
• enum 키워드를 사용하여 정의
• 특수한 클래스이다.
• 불변의 객체

// 보통 아래와 같은 형태이다.
public enum Example1 {
    AAAAAA,
    BBBBBB,
    CCCCCC;
}

Enum - 자바와 다른 언어의 차이점

• 메소드와 필드 정보를 가질 수 있다.
• 컴파일러에서 자동으로 유용한 메서드를 추가

Annotation

• 과거에는 특별한 처리를 위해 정보가 필요할 경우 메소드 명이나 클래스 명의 Full-Name이나 Prefix 등의 문자열을 약속하여 사용
• Junit의 경우 메소드 명에 test를 붙임
  • testUserSerivce, testLoginService

문제점

• 코딩 시 오타가 날 수 있음
• 특별한 상황에는 해당 Naming 사용 불가
• 컴파일 레벨에서 해당 오류를 찾을 수 없음

Annotation

• 주석
• 메타데이터
• 비즈니스 로직에는 영향을 주지 않지만 해당 타켓의 연결 방법이나 소스코드의 구조를 변경할 수 있음
• 사용
  • 컴파일러에게 정보를 제공
  • 컴파일 단계와 배포 단계 처리
  • 런타임 처리

Annotation은 어디에서 호출 가능할까요?

• 클래스, 인터페이스, 메소드의 선언 부
• 인스턴스 생성 시
• 타입 캐스팅
• Implements 구문
• Throw 선언 구문

META Annotation - @Retention

자바 컴파일러가 Annotation Annotation을 다루는 방법을 기술하며, 특정 시점까지 영향을 미치는지를 결정합니다.

보통 리플렉션을 활용할 때 많이 사용하므로 RUNTIME을 많이 사용한다.

종류

1. RetentionPolicy.SOURCE : 컴파일 전까지만 유효. (컴파일 이후에는 사라짐, 소스 로직 내에서 영향을 미칠 때)
2. RetentionPolicy.CLASS : 컴파일러가 클래스를 참조할 때까지 유효.
3. RetentionPolicy.RUNTIME : 컴파일 이후에도 JVM에 의해 계속 참조가 가능. (리플렉션 사용)

META Annotation – @Target

어노테이션이 적용할 위치를 선택합니다.

배열 형태로 지정하면 여러 개 지정할 수 있다.

종류

• ElementType.PACKAGE : 패키지 선언
• ElementType.TYPE : 타입 선언
• ElementType.ANNOTATION_TYPE : 어노테이션 타입 선언
• ElementType.CONSTRUCTOR : 생성자 선언
• ElementType.FIELD : 멤버 변수 선언
• ElementType.LOCAL_VARIABLE : 지역 변수 선언
• ElementType.METHOD : 메서드 선언
• ElementType.PARAMETER : 전달 인자 선언
• ElementType.TYPE_PARAMETER : 전달인자 타입 선언
• ElementType.TYPE_USE : 타입 선언

META Annotation – 그외

• @Documented
  • 해당 어노테이션을 Javadoc에 포함시킵니다.
• @Inherited
  • 어노테이션의 상속을 가능하게 합니다.
• @Repeatable
  • Java8 부터 지원하며, 연속적으로 어노테이션을 선언할 수 있게 해줍니다.

사전에 정의된 Annotation

• @Deprecated
  • 없어질 인터페이스, 클래스, 메서드 등을 표시할 때 사용(사용을 권장하지 않을 때)
• @Override
  • 오버라이드 된 메소드를 나타낼 때 사용
• @SuppressWarnings
  • 컴파일러가 특정한 경고를 나타내지 않을 때 사용
• @SafeVarargs
  • 제너릭 같은 가변 인자 매개변수를 사용할 때 경고를 무시합니다
• @FunctionalInterface
  • 람다 함수 등을 위한 인터페이스를 지정합니다. 메소드가 없거나 두 개 이상 되면 컴파일 오류가 납니다.

Reflection이란?

• 구체적인 클래스 타입을 알지 못해도, 그 클래스의 메소드, 타입, 변수 등에 접근할 수 있는 자바 API
• 런타임 시에 해당 클래스의 정보를 가져올 수 있는 상황에서 사용