[Java] 제네릭과 예외 처리

제네릭(Generic)

클래스나 메서드를 작성할 때, 타입을 구체적으로 지정하는 것이 아니고, 추후에 지정하도록 일반화시키는 것을 말한다. (C++의 템플릿과 동일한 느낌이다!)

 

 

제네릭이 사용된 클래스를 제네릭 클래스라고 하며 특정 메서드만 제네릭으로 선언할 경우 제네릭 메서드라고 부른다.

class GenericEx<T> {
    private T item;

    public GenericEx(T item) {
        this.item = item;
    }

    public T getItem() {
        return item;
    }

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

위의 코드에서 클래스 선언부에 <> 내부에 작성한 T를 타입 매개변수라고 한다.

클래스 이름 옆에 클래스 내부에서 사용할 타입 매개 변수를 선언해주고 바디에서는 T를 임의의 타입으로 사용하면 된다.

만약 여러 개의 타입 매개변수가 필요하면 <K, V> 이런 식으로 선언하면 된다.

 

 

제네릭 클래스를 정의할 때 주의할 점은 클래스 변수(필드 변수 중 static 제어자가 붙은 것)에는 타입 매개변수를 사용할 수 없다는 것이다.

이유는 간단하다!

클래스 변수는 모든 인스턴스가 공유하는 성질이 있기 때문이다. 따라서 클래스 변수의 타입이 인스턴스 별로 달라질 수 있기 때문에 결국 클래스 변수를 통해 같은 변수를 공유하는 것이 아니게 된다.

 

 

 

제한된 제네릭 클래스

제네릭 클래스에서 인스턴스화 할 때 어떤 타입도 선언 가능하지만

상속받는 상위 클래스가 생기면 상속받은 클래스만 타입으로 지정할 수 있게 된다.

마찬가지로 extends 키워드를 통해 작성할 수 있다.

class Drink { ... }
class Beer extends Drink { ... }
class Pasta { ... }

// 제네릭 클래스 정의
//class Table<T extends Drink> 
class Table<T> {
    private T item;

    public T getItem() {
        return item;
    }

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

public static void main(String[] args) {
        Table<Beer> stella = new Table<>();
        Table<Pasta> rosePasta = new Table<>();//코드 수정하면 에러
}

위의 코드에서 타입 변수 T가 Drink를 상속받도록 수정하면 Pasta 타입의 인스턴스 변수는 선언할 수 없다.

 

 

 

제네릭 메서드

제네릭 메서드에서 타입 매개변수는 반환 타입 앞에서 선언해주며 해당 메서드 안에서만 타입 매개변수를 사용할 수 있다.

public <T> void add(T element)

또한, 제네릭 클래스의 타입 매개변수와 제네릭 메서드의 타입 매개변수는 같은 이름을 사용하더라도 서로 다른 타입 매개변수로 인식된다.

또 제네릭 클래스와는 다르게 메서드 타입 매개변수는 static 메서드에서도 선언할 수 있다.

class Table {
        ...
        static <T> int setPrice(T element) {
                ...
        }
}

 

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에러

컴파일 에러(Compile Time Error)

이름 그대로 컴파일할 때 발생하는 에러로 흔히 IDE에서 빨간 줄이 생기는 오타, 세미콜론 생략, 잘못된 자료형이나 포맷을 입력했을 때 발생한다. 따라서 아주 쉽게 에러를 발견할 수 있다.

 

런타임 에러(Run Time Error)

프로그램이 실행될 때 발생하는 에러이다. 겉으로 보기에는 아무런 문제가 없어 보이기 때문에 발견하기가 어렵다. 런타임 에러는 주로 컴퓨터가 수행할 수 없는 작업을 요청할 때 발생하며 JVM에 의해 감지된다.

 

예외

예외는 잘못된 코딩으로 인해 발생하는 미약한 수준의 오류이기 때문에 코드를 수정함으로써 수습이 가능하다.

자바에서는 예외가 발생하면 예외 클래스로부터 객체를 생성하여 이를 통해 예외처리를 한다.

예외 클래스는 크게 일반 예외 클래스와 실행 예외 클래스로 나뉜다.

 

일반 예외 클래스 (Exception)

RuntimeException 클래스와 그 하위 클래스를 제외한 모든 Exception 클래스와 하위 클래스들을 가리킨다. ClassNotFoundException(잘못된 클래스명)이나 DataFormatException(잘못된 데이터 형식) 등의 실수로 발생한다.

 

실행 예외 클래스 (Runtime Exception)

RuntimeException 클래스와 그 하위 클래스들을 가리킨다. 주로 개발자의 실수로 발생하는 경우가 많으며 문법 요소와 관련이 있다. 예를 들어 ClassCastException(형 변환 오류), ArrayIndexOutOfBoundsException(범위 벗어남), NullPointerException(null값 참조) 등이 있다.

 

 

 

처리 방법

try-catch

다음과 같이 try-catch문으로 예외 처리가 가능하다.

try {
    // 예외가 발생할 가능성이 있는 코드를 삽입
} 
catch (ExceptionType1 e1) {
    // ExceptionType1 유형의 예외 발생 시 실행할 코드
} 
catch (ExceptionType2 e2) {
    // ExceptionType2 유형의 예외 발생 시 실행할 코드
} 
finally {
    // finally 블럭은 옵셔널(꼭 포함되지 않아도 됨)
    // 예외 발생 여부와 상관없이 항상 실행
}

 

 

예외 전가

예외를 호출한 곳으로 다시 떠넘기는 방법이다.

메서드의 선언부 끝에 throws 키워드와 발생할 수 있는 예외들을 쉼표로 나열해주면 된다.

반환타입 메서드명(매개변수, ...) throws 예외클래스1, 예외클래스2, ... {
    ...생략...
}

 

 

throws와 유사한 throw 키워드를 사용하면 의도적으로 예외를 발생시킬 수도 있다.

public class ExceptionEx {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Exception intendedException = new Exception("의도된 예외");
            throw intendedException;
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("예외 발생시키기 성공");
        }
    }
    
}

//OutPut
예외 발생시키기 성공