형변환(Casting)

데이터 타입을 변환하는 것을 말하며 형변환(Casting)이라고도 한다.
자바는 작은 범위(상위)에서 큰 범위(하위)로 당연히 값을 넣을 수 있다.(부모에서 자식으로 다운캐스팅된다.)
큰 범위(하위)에서 작은 범위(상위)로 대입은 소수점 버림과 오버플로우 문제가 날 수 있다.(자식에서 부모로 업캐스팅된다.)
List와 Set은 공통적으로 Iterator()을 사용할 수 있다.

자동 형변환

자바에서 작은 범위에서 큰 범위 대입은 허용한다.
int < long < double 가능하다.(double이 long보다 크다.)

Java

다음 코드는 내부적인 동작과정이다.

Java

Collection의 형변환

그럼 두 인터페이스(Interface)가 공통적으로 가지고 있는 이 Iterator()라는 속성을 Collection 인터페이스가 가지고 있을까?
정확히는 List, Set => Collection => Iterable의 순서로 implements 하고 있다.

![Pasted image 20240104211341.png](Pasted image 20240104211341.png)

Collection이 Iterable이라는 인터페이스(Interface)를, List, Set이 Collection을 Implements 하고 있는 것이다.

인터페이스 계층 구조 및 ArrayList

위의 이미지는 Iterable 하위 인터페이스 계층 구조를 나타낸다.
Collection 인터페이스(Interface)와 List, Java/Set, Queue 인터페이스의 계층 구조를 통해 Iterable과 Iterator에 대해서 조금 더 살펴보자
Iterable은 Collection의 상위 인터페이스이다.
위에서 본 것처럼 Iterable 인터페이스에는 iterator() 메서드가 선언되어 있다.
때문에 Collection 인터페이스 계층구조에서 List, Set, Queue를 구현하는 클래스(Class)들은 다 iterator() 메서드를 가지고 있다.
결론적으로 Iterable의 역할은 iterator() 메서드를 하위 클래스에서 무조건 구현하게 만들기 위함이라고 볼 수 있다.
그 하위 클래스에서는 iterator() 메서드를 구현하여 반환된 Iterator 구현체를 통해 반복 동작을 사용할 수 있게 된다.
밑의 코드는 ArrayList를 통한 구현코드 예시이다.

Java

Iterable 인터페이스(Interface)는 자식 클래스(sub class)가 추상 메서드(Abstract Method) iterator()를 구현하도록 한다.
Iterator 인터페이스(Interface)는 자식 클래스(sub class)가 추상 메서드(Abstract Method) hasNext() 및 next()를 구현하도록 한다.
ArrayList는 List를 구현하고 List는 Collection을 상속(Inheritance)받고 Collection은 Iterable을 상속(Inheritance)받는다.
- 즉, 다음과 같은 관계를 볼 수 있다.
- Iterable <- Collection <- List <- ArrayList
- 실질적으로 Iterable, Collection, List는 iterator() 메서드를 선언만 하고 ArrayList에서 해당 메서드(Method)가 실제로 구현된다.
그리고 위 코드 예시는 ArrayList에서 iterator() 메서드를 구현하는 부분에 대한 자세한 코드이다.

Iterator() 메서드는 Iterator를 구현한 Itr 클래스(Class)의 객체(Object)를 반환한다. (Itr 클래스(Class) 내부에 hasNext(), next() 메서드가 구현된 것도 볼 수 있다.)

업캐스팅(upcasting)과 다운캐스팅(downcasting)

자바에서 상속(Inheritance) 관계가 있는 특정 객체(Object)는 상황에 따라 넓은 범위와 좁은 범위로 해석될 수 있다.
자식 클래스(sub class)의 객체(Object)가 부모 클래스(super class) 타입으로 형변환 되는 것을 업 캐스팅이라고 한다.
부모 클래스(super class)의 객체(Object)가 자식 클래스(sub class) 타입으로 형변환 되는 것을 다운 캐스팅이라고 한다.

자동 형변환

자바에서 작은 범위에서 큰 범위 대입은 허용한다.

int < long < double 가능하다.(double이 long보다 크다.)

Java

public class Casting {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        int intValue = 10;  
        long longValue;  
        double doubleValue;  
  
        longValue = intValue;  
        System.out.println("longValue = " + longValue); // 10
  
        doubleValue = longValue;  
        System.out.println("doubleValue = " + doubleValue); // 10
  
  
        doubleValue = 20L; // 20을 long에 넣은 것  
        System.out.println("doubleValue2 = " + doubleValue); // 20
  
    }  
}

다음 코드는 내부적인 동작과정이다.

Java

ntValue = 10;
doubleValue = intValue;
doubleValue = (double)intValue; // 형 맞추기
doubleValue = (double)10; // 변수 값 읽기
doubleValue = 10.0; // 형 변환

Collection의 형변환

그럼 두 인터페이스(Interface)가 공통적으로 가지고 있는 이 Iterator()라는 속성을 Collection 인터페이스가 가지고 있을까?

정확히는 List, Set => Collection => Iterable의 순서로 implements 하고 있다.

![Pasted image 20240104211341.png](Pasted image 20240104211341.png)

Collection이 Iterable이라는 인터페이스(Interface)를, List, Set이 Collection을 Implements 하고 있는 것이다.

인터페이스 계층 구조 및 ArrayList

위의 이미지는 Iterable 하위 인터페이스 계층 구조를 나타낸다.

Collection 인터페이스(Interface)와 List, Java/Set, Queue 인터페이스의 계층 구조를 통해 Iterable과 Iterator에 대해서 조금 더 살펴보자

Iterable은 Collection의 상위 인터페이스이다.

위에서 본 것처럼 Iterable 인터페이스에는 iterator() 메서드가 선언되어 있다.

때문에 Collection 인터페이스 계층구조에서 List, Set, Queue를 구현하는 클래스(Class)들은 다 iterator() 메서드를 가지고 있다.

결론적으로 Iterable의 역할은 iterator() 메서드를 하위 클래스에서 무조건 구현하게 만들기 위함이라고 볼 수 있다.

그 하위 클래스에서는 iterator() 메서드를 구현하여 반환된 Iterator 구현체를 통해 반복 동작을 사용할 수 있게 된다.

밑의 코드는 ArrayList를 통한 구현코드 예시이다.

Java

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
 
    ...
     
    public Iterator<E> iterator() { // iterator() 메서드 정의
        return new Itr();
    }

    private class Itr implements Iterator<E> {
        ...

        public boolean hasNext() { // 다음 element가 true or false
            return cursor != size;
        }

        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E next() {
            ...
        }
        
        ...
    }  
     ...
}

Iterator() 메서드는 Iterator를 구현한 Itr 클래스(Class)의 객체(Object)를 반환한다. (Itr 클래스(Class) 내부에 hasNext(), next() 메서드가 구현된 것도 볼 수 있다.)

업캐스팅(upcasting)과 다운캐스팅(downcasting)

자동 형변환

Collection의 형변환

인터페이스 계층 구조 및 ArrayList

업캐스팅(upcasting)과 다운캐스팅(downcasting)

Synapse Map Insight

형변환(Casting)

자동 형변환

Collection의 형변환

인터페이스 계층 구조 및 ArrayList

업캐스팅(upcasting)과 다운캐스팅(downcasting)

Synapse Map Insight