Java 제네릭(Generic) 쉽게 이해하기 – 타입 안정성과 코드 재사용성 극대화

Java에서 제네릭(Generic)이란?

제네릭(Generic)의 정의

제네릭(Generic)이란, 데이터 타입을 일반화하여 컴파일 시 타입을 체크하고, 타입 안정성을 높이는 Java의 기능이다.
제네릭을 사용하면 타입 안정성(Type Safety)을 보장하면서도 코드의 재사용성을 높일 수 있다.

제네릭이 왜 필요할까? 

Java의 제네릭(Generic)은 컴파일 시 타입을 체크(타입 세이프)하여 코드의 안정성과 재사용성을 높이는 기능이다.

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1. 제네릭의 기본 개념

• 타입 안정성 보장: 컴파일 시점에서 타입 체크를 하므로, 런타임에 발생할 수 있는 ClassCastException을 방지할 수 있음
• 코드 재사용성 증가: 특정 타입에 의존하지 않으므로 여러 타입에서 동일한 코드 사용 가능
• 가독성 및 유지보수성 향상: 불필요한 형변환을 제거하여 코드가 간결해짐

제네릭을 사용하지 않는 경우 (비제네릭 코드)

import java.util.*;

public class NonGenericList {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("Hello");
        list.add(10); // 문제 발생 가능 (String을 예상했지만 Integer가 들어감)

        for (Object obj : list) {
            String str = (String) obj; // 형변환 필요, ClassCastException 가능성 있음
            System.out.println(str);
        }
    }
}

문제점:

• Object 타입을 사용하므로 모든 타입을 저장할 수 있지만, 타입 안정성이 보장되지 않음
• String을 기대했지만 Integer 값(10)이 들어갈 수 있어 ClassCastException이 발생할 위험이 있음
• 매번 형변환이 필요 ((String) obj)

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2. 제네릭을 사용한 경우

import java.util.*;

public class GenericList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>(); // String 타입만 저장 가능
        list.add("Hello");
        // list.add(10);  // ❌ 컴파일 에러 발생 (타입 불일치)

        for (String str : list) {
            System.out.println(str); // 형변환 불필요
        }
    }
}

장점:

• 컴파일 시 타입 체크 → list.add(10);에서 바로 오류 발생
• 형변환 불필요 → String str = (String) obj; 같은 코드 제거
• 타입 안정성 보장 → 코드가 더욱 안전해짐

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3. 제네릭 클래스 만들기

기본적인 제네릭 클래스

// <T>를 사용하여 타입을 매개변수화함
class Box<T> {
    private T value;

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

    public T get() {
        return value;
    }
}

public class GenericClassExample {
    public static void main(String[] args) {
        Box<String> stringBox = new Box<>(); // String 타입 사용
        stringBox.set("Hello");
        System.out.println(stringBox.get()); // Hello

        Box<Integer> intBox = new Box<>(); // Integer 타입 사용
        intBox.set(100);
        System.out.println(intBox.get()); // 100
    }
}

T(Type Parameter)

• T는 타입 매개변수(Type Parameter)로, 나중에 실제 타입을 지정할 수 있음
• T 외에도 E(Element), K(Key), V(Value) 등을 사용할 수 있음

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4. 제네릭 메서드

제네릭 메서드 정의 방법

class Util {
    // 제네릭 메서드 정의
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T element : array) {
            System.out.print(element + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

public class GenericMethodExample {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strArray = {"Apple", "Banana", "Cherry"};
        Integer[] intArray = {1, 2, 3};

        Util.printArray(strArray); // Apple Banana Cherry
        Util.printArray(intArray); // 1 2 3
    }
}

장점:

• 다양한 타입을 지원하는 범용 메서드
• 형변환 없이 타입을 유지한 채 사용 가능

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5. 와일드카드 (?)

와일드카드 개념

• ?는 알 수 없는 타입(Unknown Type) 을 나타냄
• 제네릭 타입이 어떤 타입이든 받을 수 있도록 유연성을 제공

<?> 와일드카드 예제

import java.util.*;

class WildcardExample {
    // 와일드카드를 사용한 메서드
    public static void printList(List<?> list) {
        for (Object obj : list) {
            System.out.print(obj + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<String> strList = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry");
        List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 2, 3);

        printList(strList); // Apple Banana Cherry
        printList(intList); // 1 2 3
    }
}

<?> 활용 목적

• 어떤 타입이든 받을 수 있음 (List<String>, List<Integer> 등)
• 읽기 전용으로 활용 가능 (데이터를 수정하지 않음)

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6. 제한된 제네릭 (Bounded Type)

extends 키워드를 사용하여 특정 타입만 허용

class NumberBox<T extends Number> { // Number 또는 하위 클래스만 허용
    private T value;

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

    public T get() {
        return value;
    }
}

public class BoundedTypeExample {
    public static void main(String[] args) {
        NumberBox<Integer> intBox = new NumberBox<>();
        intBox.set(100);
        System.out.println(intBox.get()); // 100

        // NumberBox<String> strBox = new NumberBox<>(); // ❌ 컴파일 오류 (String은 Number의 하위 타입이 아님)
    }
}

T extends Number의 의미

•  Number 또는 그 하위 타입(Integer, Double, Float 등)만 사용 가능
•  숫자 연산이 필요한 경우 유용

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7. 타입 파라미터(Type Parameter)란?

정의

타입 파라미터(Type Parameter)란 제네릭에서 사용되는 타입 변수(Placeholder)로, 실제 타입이 아닌 임시적인 타입을 의미한다.

자바에서는 대문자 1글자로 작성하는 것이 일반적이며, 다음과 같은 이름이 자주 사용된다.

 

타입	파라미터의미
T	Type (가장 일반적인 이름)
E	Element (컬렉션 프레임워크에서 자주 사용됨)
K	Key (맵의 키)
V	Value (맵의 값)
N	Number (숫자 타입을 의미)

타입 파라미터 예제

public class GenericMethodExample {
    
    // 두 개의 값을 비교하는 제네릭 메서드
    public static <T> boolean isEqual(T a, T b) {
        return a.equals(b);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(isEqual(10, 10));           // true
        System.out.println(isEqual("Java", "Java"));   // true
        System.out.println(isEqual(3.14, 2.71));       // false
    }
}

실행 결과

true
true
false

isEqual 메서드는 타입 T를 받아, 동일한 타입의 두 값을 비교하는 기능을 제공한다.

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정리

개념	설명	예제
제네릭 클래스	클래스에서 타입을 매개변수화	class Box<T> {}
제네릭 메서드	메서드에서 타입을 매개변수화	<T> void print(T item) {}
와일드카드 (?)	불특정한 타입을 받을 때 사용	List<?> list
제한된 타입 (extends)	특정 상위 클래스만 허용	<T extends Number>
타입 파라미터	T, E, K, V 등으로 표현되는 제네릭에서 사용하는 타입 변수

제네릭을 사용하면 타입 안정성을 보장하면서 코드의 유연성과 재사용성을 극대화할 수 있다.

 

Java 제네릭 와일드카드 사용법

Java 제네릭 와일드카드 사용법 | ?, ? extends, ? super 차이점 한눈에!