Вступ
Починаючи з JSE 5.0 до арсеналу мови Java були додані дженерики.
Що таке дженерики в Java?
Дженерики (узагальнення) - це особливі засоби мови Java для реалізації узагальненого програмування: особливого підходу до опису даних та алгоритмів, що дозволяє працювати з різними типами даних без зміни їх опису. На сайті Oracle дженерикам присвячений окремий tutorial: " Lesson: Generics ".
import java.util.*;
public class HelloWorld{
public static void main(String []args){
List list = new ArrayList();
list.add("Hello");
String text = list.get(0) + ", world!";
System.out.print(text);
}
}", world!". Здавалося б, що може бути невинніше? Але насправді ми отримаємо помилку ПРИ КОМПІЛЯЦІЇ : error: incompatible types: Object cannot be converted to String Справа в тому, що в нашому випадку List зберігає список об'єктів типу Object. Так як String - спадкоємець для Object (бо всі класи неявно успадковуються Java від Object), то вимагає явного приведення, чого ми не зробабо. А при конкатенації об'єкта буде викликаний статичний метод String.valueOf(obj), який у результаті викличе метод toString для Object. Тобто List містить Object. Виходить, там, де нам потрібен конкретний тип, а не Object, нам доведеться самим робити приведення типів:
import java.util.*;
public class HelloWorld{
public static void main(String []args){
List list = new ArrayList();
list.add("Hello!");
list.add(123);
for (Object str : list) {
System.out.println((String)str);
}
}
}java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String Погодьтеся, не найприємніше. І все це тому, що компілятор - не штучний інтелект і він не може вгадати все, що передбачає програміст. Щоб розповісти компілятору докладніше про свої наміри, які типи ми збираємося використовувати, Java SE 5 ввели дженерики . Виправимо наш варіант, підказавши компілятору, що ми хочемо:
import java.util.*;
public class HelloWorld {
public static void main(String []args){
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello!");
list.add(123);
for (Object str : list) {
System.out.println(str);
}
}
}
Raw Types або сирі типи
Говорячи про дженериків ми завжди маємо дві категорії: типізовані типи (Generic Types) та "сирі" типи (Raw Types). Сирі типи - це типи без вказівки "уточнення" у фігурних дужках (angle brackets):
<> Також Diamond синтаксис пов'язаний з поняттям " Type Inference ", або виведення типів. Адже компілятор, бачачи праворуч дивиться на ліву частину, де розташоване оголошення типу змінної, в яку присвоюється значення. І з цієї частини розуміє, яким типом типізується значення праворуч. Насправді, якщо в лівій частині вказано дженерик, а справа не вказано, компілятор зможе вивести тип:
import java.util.*;
public class HelloWorld{
public static void main(String []args) {
List<String> list = new ArrayList();
list.add("Hello World");
String data = list.get(0);
System.out.println(data);
}
}Note: HelloWorld.java uses unchecked or unsafe operations. Насправді здається незрозумілим, навіщо взагалі треба тут додавати. Але приклад:
import java.util.*;
public class HelloWorld{
public static void main(String []args) {
List<String> list = Arrays.asList("Hello", "World");
List<Integer> data = new ArrayList(list);
Integer intNumber = data.get(0);
System.out.println(data);
}
}@SuppressWarnings("unchecked") Suppress перекладається як придушувати, тобто дослівно - придушити попередження. Але подумайте, чому ви вирішабо її вказати? Згадайте правило номер один і, можливо, вам потрібно додати типізацію.
Типізовані методи (Generic Methods)
Дженеріки дозволяють типизувати методи. Даній можливості в tutorial від Oracle присвячений окремий розділ: " Generic Methods ". З цього tutorial важливо запам'ятати про синтаксис:- включає список типизованих параметрів усередині кутових дужок;
- список типизованих параметрів йде до методу, що повертається.
import java.util.*;
public class HelloWorld{
public static class Util {
public static <T> T getValue(Object obj, Class<T> clazz) {
return (T) obj;
}
public static <T> T getValue(Object obj) {
return (T) obj;
}
}
public static void main(String []args) {
List list = Arrays.asList("Author", "Book");
for (Object element : list) {
String data = Util.getValue(element, String.class);
System.out.println(data);
System.out.println(Util.<String>getValue(element));
}
}
}Util.<Integer>getValue(element, String.class)впаде з помилкою incompatible types: Class<String> cannot be converted to Class<Integer>. При використанні типізованих методів варто завжди пам'ятати про стирання типів. Подивимося на приклад:
import java.util.*;
public class HelloWorld {
public static class Util {
public static <T> T getValue(Object obj) {
return (T) obj;
}
}
public static void main(String []args) {
List list = Arrays.asList(2, 3);
for (Object element : list) {
System.out.println(Util.<Integer>getValue(element) + 1);
}
}
}System.out.println(Util.getValue(element) + 1); І ми отримаємо помилку: bad operand types for binary operator '+', перший тип: Object, second type: int Тобто відбулося стирання типів. Компілятор бачить, що тип ніхто не вказав, тип вказується як Object та виконання коду падає з помилкою.
Типізовані класи (Generic Types)
Типізувати можна як методи, а й самі класи. У Oracle в їх гайді цьому присвячено розділ " Generic Types ". Розглянемо приклад:public static class SomeType<T> {
public <E> void test(Collection<E> collection) {
for (E element : collection) {
System.out.println(element);
}
}
public void test(List<Integer> collection) {
for (Integer element : collection) {
System.out.println(element);
}
}
}public static void main(String []args) {
SomeType<String> st = new SomeType<>();
List<String> list = Arrays.asList("test");
st.test(list);
}SomeType st = new SomeType();
List<String> list = Arrays.asList("test");
st.test(list);java.lang.ClassCastException: java.lang.String cannot be cast to java.lang.Integer Знову стирання типів. Оскільки у класу більше немає дженерика, компілятор вирішує: якщо ми передали List, метод із List<Integer> більш підходящий. І ми падаємо з помилкою. Тому, правило #2: Якщо клас типизований, завжди вказувати тип у дженериці .
Обмеження
До типів, що вказуються в дженериках ми можемо застосувати обмеження. Наприклад, ми хочемо, щоб контейнер приймав на вхід лише Number. Ця можливість описана в Oracle Tutorial у розділі Bounded Type Parameters . Подивимося на приклад:import java.util.*;
public class HelloWorld{
public static class NumberContainer<T extends Number> {
private T number;
public NumberContainer(T number) { this.number = number; }
public void print() {
System.out.println(number);
}
}
public static void main(String []args) {
NumberContainer number1 = new NumberContainer(2L);
NumberContainer number2 = new NumberContainer(1);
NumberContainer number3 = new NumberContainer("f");
}
}
public static class NumberContainer<T extends Number & Comparable> { Ще дженерики мають поняття Wildcard https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/wildcards.html Вони в свою чергу діляться на три типи:
- Upper Bounded Wildcards - < ? extends Number >
- Unbounded Wildcards - < ? >
- Lower Bounded Wildcards - < ? super Integer >
public static class TestClass {
public static void print(List<? extends String> list) {
list.add("Hello World!");
System.out.println(list.get(0));
}
}
public static void main(String []args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
TestClass.print(list);
}успадкування
Є ще одна незвичайна особливість дженериків – це їхнє успадкування. Спадкування дженериків описано в tutorial від Oracle у розділі " Generics, Inheritance, and Subtypes ". Головне це запам'ятати та усвідомити таке. Ми не можемо зробити так:List<CharSequence> list1 = new ArrayList<String>();
List<String> list1 = new ArrayList<>();
List<Object> list2 = list1;Final
Ось ми й освіжабо у пам'яті дженерики. Якщо їх рідко використовувати у всій їх мощі, якісь деталі випадають із пам'яті. Сподіваюся, цей невеликий огляд допоможе освіжити у пам'яті. А для більшого результату рекомендую ознайомитися з наступними матеріалами:- Юрій Ткач: Сирі типи - Generics #1 - Advanced Java
- Спадкування та розширювачі узагальнень - Generics #2 - Advanced Java
- Рекурсивне розширення типу - Generics #3 - Advanced Java
- Олександр Маторін - Неочевидні Дженерики
- Введення у Java. Generics. Wildcards | Технострім
- O'Reilly: Java Generics and Collections
ПЕРЕЙДІТЬ В ПОВНУ ВЕРСІЮ