Что такое generics в java

Дженерики в Java для самых маленьких: синтаксис, границы и дикие карты

Разбираемся, зачем нужны дженерики и как добавить их в свой код.

Оля Ежак для Skillbox Media

У нас в парадной подъезде рядом с почтовыми ящиками стоит коробка. Предполагалось, что туда будут выбрасывать бумажный спам, который какие-то вредители упорно кладут в эти самые ящики. Но в коробке вместе с бумажками лежат пустые бутылки и банки, подозрительного вида пакеты, а в нынешних реалиях — ещё и использованные медицинские маски. Почему люди так делают? Потому что так можно.

Теперь представьте, что содержимое коробки вы отвозите на переработку, а перед этим каждый раз приходится отделять бумагу от прочего мусора. Не хотели бы вы заполучить такую коробку, которая не даст положить в себя что-то, кроме бумаги? Если ваш ответ «да» — вам понравятся дженерики (generics).

Содержание

Фулстек-разработчик. Любимый стек: Java + Angular, но в хорошей компании готова писать хоть на языке Ада.

Знакомимся с дженериками

До появления дженериков программисты могли неявно предполагать, что какой-то класс, интерфейс или метод работает с элементами определённого типа.

Посмотрите на этот фрагмент кода:

Здесь предполагается, что метод printSomething работает со списком строк. Мы можем догадаться об этом, потому что в цикле все элементы приводятся (преобразуются) к классу String, а потом ещё и метод length этого класса вызывается.

Но смотрите, что сделали программисты Саша и Маша, — они поленились заглянуть внутрь метода и положили в список: один — число, а вторая — экземпляр StringBuilder.

Вот только тестировщик назначил баг не кому-то из них, а Паше, который написал метод printSomething, — потому что ошибка произошла именно во время его выполнения.

Паша быстро нашёл истинных виновников и попросил их исправить заполнение списка. Но на будущее решил подстраховаться от подобных ситуаций и переписал метод с использованием дженериков. Вот так:

Теперь, если кто-то захочет положить в массив нестроковый элемент, ошибка станет заметной сразу — ещё на этапе компиляции.

Обратите внимание, что во второй версии Пашиного метода item не приводится насильно к типу String. Мы просто получаем в цикле очередной элемент списка, и компилятор соглашается, что это, очевидно, будет строка. Код стал менее громоздким, читать его стало проще.

Объявляем дженерик-классы и создаём их экземпляры

Давайте запрограммируем ту самую коробку, о которой шла речь в начале статьи: создадим класс Box, который умеет работать только с элементами определённого типа. Пусть для простоты в этой коробке пока будет только один элемент:

В классе два метода:

Во всех случаях, кроме заголовка класса, символ T пишется без угловых скобок, он обозначает один и тот же параметр типа.

Теперь создадим коробку для бумаги. Пусть за бумагу отвечает класс Paper, а значит, экземпляр правильной коробки создаётся вот так:

Это полный вариант записи, но можно и короче:

Так как слева мы уже показали компилятору, что нужна коробка именно для бумаги, справа можно опустить повторное упоминание Paper — компилятор «догадается» о нём сам.

Это «угадывание» называется type inference — выведение типа, а оператор « <>» — это diamond operator. Его так назвали из-за внешнего сходства с бриллиантом.

E — element, для элементов параметризованных коллекций;

K — key, для ключей map-структур;

V — value, для значений map-структур;

N — number, для чисел;

T — type, для обозначения типа параметра в произвольных классах;

S, U, V и так далее — применяются, когда в дженерик-классе несколько параметров.

Дженерик-классы хороши своей универсальностью: с классом Box теперь можно создать не только коробку для бумаги, но и, например, коробки для сбора пластика или стекла:

А можно пойти ещё дальше и создать дженерик-класс с двумя параметрами для коробки с двумя отсеками. Вот так:

Теперь легко запрограммировать коробку, в одном отсеке которой будет собираться пластик, а во втором — стекло:

Обратите внимание, что type inference и diamond operator позволяют нам опустить оба параметра в правой части.

Объявляем и реализуем дженерик-интерфейсы

Объявление дженерик- интерфейсов похоже на объявление дженерик-классов. Продолжим тему переработки и создадим интерфейс пункта переработки GarbageHandler сразу с двумя параметрами: тип мусора и способ переработки:

Реализовать (имплементить) этот интерфейс можно в обычном, не дженерик- классе:

Но можно пойти другим путём и сначала объявить дженерик-класс с двумя параметрами:

Или скомбинировать эти два способа и написать дженерик-класс только с одним параметром:

Дженерик-классы и дженерик-интерфейсы вместе называются дженерик-типами.

Можно создавать экземпляры дженерик-типов «без расшифровки», то есть никто не запретит вам объявить переменную типа Box — просто Box:

Для такого случая даже есть термин — raw type, то есть «сырой тип». Эту возможность оставили в языке для совместимости со старым кодом, который был написан до появления дженериков.

В новых программах так писать не рекомендуется. Да и зачем? Ведь при таком способе теряются все преимущества использования дженериков.

Пишем дженерик-методы

В примерах выше мы уже видели параметризованные методы в дженерик-классах и интерфейсах. Типизированными могут быть как параметры метода, так и возвращаемый тип.

До этого мы использовали в методах только те обозначения типов, которые объявлены в заголовке дженерик-класса или интерфейса, но это не обязательно. Предположим, у нашего пункта переработки есть ещё опция: сбор опасных отходов, которые сотрудники вывозят на утилизацию в другое место. Напишем метод для этого:

У метода transfer есть свой личный параметр для типа, который не обязан совпадать ни с типом T, ни с типом S. При первом упоминании новый параметр, как и в случае с заголовком класса или интерфейса, пишется в угловых скобках.

Дженерик-методы можно объявлять и в обычных (не дженерик) классах и интерфейсах. Наш класс для переработки мог быть выглядеть так:

Здесь дженерики используются только в методе.

Обратите внимание на синтаксис: параметры типов объявляются после модификатора доступа ( public), но перед возвращаемым типом ( void). Они перечисляются через запятую в общих угловых скобках.

Ограничиваем дженерики сверху и снизу

Давайте немного расширим наше представление о мусоре и введём для него дополнительное свойство — массу «типичного представителя», то есть массу одной пластиковой бутылки или листка бумаги, например.

Теперь попробуем использовать эту массу в методе уже знакомого класса Box:

И получим ошибку при компиляции: мы не рассказали компилятору, что T — это какой-то вид мусора. Исправим это с помощью так называемого upper bounding — ограничения сверху:

Теперь метод getItemWeight успешно скомпилируется.

Здесь T extends Garbage означает, что в качестве T можно подставить Garbage или любой класс-наследник Garbage. Из уже известных нам классов это могут быть, например, Paper или Plastic. Так как и у Garbage, и у всех его наследников есть метод getWeight, его можно вызывать в новой версии дженерик-класса Box.

Для одного класса или интерфейса можно добавить сразу несколько ограничений. Вспомним про интерфейс для пункта приёма мусора и введём класс для метода переработки — HandleMethod. Тогда GarbageHandler можно переписать так:

Wildcards

Термин wildcard пришёл в программирование из карточной игры. В покере, например, так называют карту, которая может сыграть вместо любой другой. Джокер — известный пример такой «дикой карты».

Wildcard нельзя подставлять везде, где до этого мы писали буквенные обозначения. Не получится, например, объявить класс Box или дженерик-метод, который принимает такой тип:

Wildcards удобно использовать для объявления переменных и параметров методов совместно с классами из Java Collection Framework — здесь собраны инструменты Java для работы с коллекциями. Если вы не очень хорошо знакомы с ними, освежите знания, прочитав эту статью.

В примере ниже мы можем подставить вместо «?» любой тип, в том числе Paper, поэтому строка успешно скомпилируется:

Wildcards можно применять для ограничений типов:

Это уже знакомое нам ограничение сверху, upper bounding, — вместо «?» допуст им Garbage или любой его класс-наследник, то есть Paper подходит.

Но можно ограничить тип и снизу. Это называется lower bounding и выглядит так:

Собираем понятия, связанные с дженериками

Мы не успели разобраться с более сложными вещами — например, с заменами аргументов типов в классах-наследниках, с переопределением дженерик-методов, не узнали об особенностях коллекций с wildcards.

Обо всём этом и не только — в следующих статьях. А пока соберём небольшой словарик из терминов, которые связаны с использованием дженериков, — они пригодятся при чтении специальной литературы:

Ещё больше о дженериках, коллекциях и других элементах языка Java узнайте на нашем курсе «Профессия Java-разработчик». Научим программировать на самом востребованном языке и поможем устроиться на работу.

Переменные ссылочного типа хранят адрес ячейки в памяти, в которой лежит значение этой переменной.
В этом их ключевое отличие от примитивных типов, когда в переменной хранится само значение.
Все ссылочные типы в Java наследуются от типа Object.

Источник

Обобщение типа данных, generic

Начиная с Java 5 появились новые возможности для программирования, к которым следует отнести поддержку обобщенного программирования, названная в Java generic. Эта возможность позволяет создавать более статически типизированный код. Соответственно, программы становятся более надежными и проще в отладке.

generic являются аналогией с конструкцией «Шаблонов»(template) в С++. Ожидалось, что дженерики Java будут похожи на шаблоны C++. На деле оказалось, что различия между generic’ами Java и шаблонами С++ довольно велики. В основном generic в Java получился проще, чем их C++-аналог, однако он не является упрощенной версией шаблонов C++ и имеют ряд значительных отличий. Так, в языке появилось несколько новых концепций, касающихся generic’ов – это маски и ограничения.

Рассмотрим 2 примера без использования и с использованием generic. Пример без использования generic с приведением типа (java casting):

В данном примере программист знает тип данных, размещамый в List’e. Тем не менее, необходимо обратить особое внимание на приведение типа («java casting»). Компилятор может лишь гарантировать, что метод next() вернёт Object, но чтобы обеспечить присвоение переменной типа Integer правильным и безопасным, требуется java casting. Приведение типа не исключает возможности появления ошибки «Runtime Error» из-за невнимательности разработчика.

Возникает вопрос: «Как с этим бороться? Каким образом зарезервировать List для определенного типа данных?». Данную проблему решают дженерики generic. В следующем примере используется generic без приведения типов.

В примере вместо приведения к Integer, был определен тип списка List. В этом заключается существенное отличие, и компилятор может проверить данный тип на корректность во время компиляции во всем коде. Эффект от generic особенно проявляется в крупных проектах: он улучшает читаемость и надежность кода в целом.

Свойства Generics

Объявление generic-класса

Объявить generic-класс совсем несложно. Пример такого объявления :

Пример использования generic-класса GenericSample :

Проблемы реализации generic

1. Wildcard

Рассмотрим процедуру dump, которой в качестве параметров передается Collection для вывода значений в консоль.

Проблема состоит в том что данная реализация кода не эффективна, так как Collection не является полностью родительской коллекцией всех остальных коллекций, грубо говоря Collection имеет ограничения. Для решения этой проблемы используется Wildcard («?»), который не имеет ограничения в использовании, то есть имеет соответствие с любым типом, и в этом его плюсы. И теперь, мы можем вызвать это с любым типом коллекции.

2. Bounded Wildcard

Рассмотрим процедуру draw, которая рисует фигуры, наследующие свойства родителя Shape. Допустим у Shape есть наследник Circle, и его необходимо «изобразить».

Использование позволяет использовать тип Cycle и всех его предков вполоть до Object.

3. Generic метод

Определим процедуру addAll, которая в качестве параметров получает массив данных Object[] и переносит его в коллекцию Collection

Ошибки, возникающие в последних строках связаны с тем, что нельзя просто вставить Object в коллекции неизвестного типа. Способ решения этой проблемы является использование «generic метода«. Для этого перед методом нужно объявить и использовать его.

Но все равно после выполнение останется ошибка в третьей строчке :

Допустим имеется функция, которая находит ближайший объект к точке Glyph из заданной коллекции. Glyph – это базовый тип, и может иметься неограниченное количество потомков этого типа. Также может иметься неограниченное количество коллекций, хранящих элементы, тип которых соответствует одному из этих потомков. Хотелось бы, чтобы функция могла работать со всеми подобными коллекциями, и возвращала элемент, тип которого совпадал бы с типом элемента коллекции, а не приводился к Glyph. Следующий пример не очень удачный:

Функция выглядит неплохо, но, тем не менее, не лишена недостатков. Получается так, что функции можно передать коллекцию любого типа. Это усложняет реализацию функции, порождая необходимость проверки типа элемента. Будет гораздо лучше написать так:

Теперь все встает на свои места, и в функцию можно передать только коллекцию, элементы которой реализуют интерфейс Glyph. generic сделал свое дело, код получился более типобезопасным.

4. Generic-классы

Наследование можно применять и для параметров generic-классов:

Как в методах, так и в классах можно задать более одного базового интерфейса, который должен реализовывать generic-параметр. Это делается при помощи следующего синтаксиса:

В данном примере generic-параметр должен реализовывать не только интерфейс Glyph, но и MoveableGlyph. Ограничений на количество интерфейсов, которые должен реализовывать переданный тип, нет. Но в класс можно передать только один, т.к. в Java нет множественного наследования. Типы в этом списке могут быть generic-типами, но ни один конкретный интерфейс не может появляться в списке более одного раза, даже с разными параметрами:

5. Bounded type argument

Метод копирования из одной коллекции в другую

6. Lower bounded wildcard

Метод нахождения максимума в коллекции

6. Wildcard Capture

Реализация метода Swap в List

Ограничения generic

Невозможно создать массив generic’ов :

Невозможно создать массив generic-классов :

Преобразование типов

В Generics также можно манипулировать с информацией, хранящийся в переменных.

Наследование исключений в generic’ах

Возможность использовать параметр generic-класса или метода в throws позволяет при описании абстрактного метода не ограничивать разработчика, использующего класс или интерфейс, конкретным типом исключения. Но использовать тип, заданный в качестве параметра, в catch-выражениях нельзя.

Необходимо добавить, что тип, переданный в качестве параметра, должен обязательно быть наследником Throwable.

Таким образом, generic-и в Java получились проще и внесли несколько интересных концепций, таких как маски (wildcard) и ограничения, которые, добавили удобство при работе и помогли решить проблемы. Но, как и любое усложнение языка, эти нововведения затрудняют его понимание и изучение. Появление generic-ов сделало язык Java более выразительным и строгим; такие изменения только на пользу.

Источник

Дженерики Java

Параметризованные типы позволяют объявлять классы, интерфейсы и методы, где тип данных, которыми они оперируют, указан в виде параметра. Используя дженерики, можно создать единственный класс, например, который будет автоматически работать с разными типами данных.

Классы, интерфейсы или методы, имеющие дело с параметризованными типами, называются параметризованными или обобщениями, параметризованными (обобщенными) классами или параметризованными (обобщёнными) методами.

Обобщения добавили в язык безопасность типов.

1. Параметризованные классы

Следующий пример демонстрирует использование параметризованного класса, который описывает матрицу:

В объявлении Matrix integerMatrix Integer является аргументом типа.

Дженерики работают только с объектами! Следующий код является неправильным:

Т обозначает имя параметра типа. Это имя используется в качестве заполнителя вместо которого в дальнейшем подставляется имя конкретного типа, передаваемого классу Matrix при создании объекта. Это означает, что обозначение Т применяется в классе Matrix всякий раз, когда требуется параметр типа. Всякий раз, когда объявляется параметр типа, он указывается в угловых скобках.

Обобщенные типы отличаются в зависимости от типов-аргументов. Следующий код не допустим:

Обобщенный класс может быть объявлен с любым количеством параметров типа. Например:

2. Ограниченные типы

Указывая параметр типа, можно наложить ограничение сверху в виде верхней границы, где объявляется супер класс, от которого должны быть унаследованы все аргументы типов. С этой целью вместе с параметром указывается ключевое слово extends :

Параметр типа Т может быть заменен только указанным супер классом или его подклассами.

Рассмотрим пример использования ограниченного типа:

В виде ограничения можно накладывать не только тип класса, но и тип интерфейса:

Ограничение может включать в себя как тип класса, так и типы одного или нескольких интерфейсов:

3. Применение метасимвольных аргументов

Представьте, что мы хотим добавить метод для сравнения средних значений массивов в класс Average из примера 3. Причем типы массивов могут быть разные:

Но это не сработает, так как в этом случае метод sameAvg будет принимать аргументы только того же типа, что и существующий объект:

Метасимвольные аргументы могут быть ограничены почти таким же образом, как и параметры типов. Ограничивать метасимвольный аргумент особенно важно при создании обобщенного типа, оперирующего иерархией классов. Например:

4. Параметризованные методы и конструкторы

В методах параметризованного класса можно использовать параметр типа, а следовательно, они становятся параметризованными относительно параметра типа.

Но можно объявить параметризованный метод, в котором непосредственно используется один или несколько параметров типа. Более того, можно объявить параметризованный метод, входящий в не параметризованный класс. Например:

Конструкторы также могут быть обобщенными, даже если их классы таковыми не являются. Например:

5. Параметризованные интерфейсы

В дополнение к обобщенным классам и методам вы можете объявлять параметризованные интерфейсы. Параметризованные интерфейсы специфицируются так же, как и обобщенные классы:

6. Иерархии параметризованных классов

Параметризованные классы могут быть частью иерархии классов так же, как и любые другие не параметризованные классы. То есть параметризованный класс может выступать в качестве супер класса или подкласса.

Ключевое отличие между параметризованными и не параметризованными иерархиями состоит в том, что в параметризованной иерархии любые аргументы типов, необходимые параметризованному супер классу, всеми подклассами должны передаваться по иерархии вверх.

Подкласс параметризованного супер класса необязательно должен быть параметризованным, но в нем все же должны быть, указаны параметры типа, требующиеся его параметризованному супер классу. Подкласс может, если требуется, быть, дополнен и своими параметрами типа. Супер классом для параметризованного класса может быть класс не параметризованный.

7. Использование оператора instanceof c параметризованными классами

8. Ограничения присущие обобщениям

Обобщениям присущи некоторые ограничения. Рассмотрим их:

1. Нельзя создавать экземпляр по параметру типа. Ни обычный объект, ни массив:

2. Нельзя создать массив специфических для типа обобщенных ссылок:

3. Нельзя создавать обобщенные статические переменные и методы. Но объявить статические обобщенные методы со своими параметрами типа все же можно:

Источник

Дженерики в Java для тех, кто постарше: стирание типов, наследование и принцип PECS

Рассказываем, как в любой непонятной ситуации правильно сочетать дженерик-типы.

В предыдущей статье «Дженерики для самых маленьких» мы рассказали о том, что такое дженерики (generics), зачем они нужны и как создавать дженерик-типы и методы. Там же говорили про ограничения (boundings) и wildcards. Без этих основ вам будет сложно разобраться с тем, что написано дальше. Поэтому освежите знания, если это необходимо.

Из этой статьи вы узнаете:

Фулстек-разработчик. Любимый стек: Java + Angular, но в хорошей компании готова писать хоть на языке Ада.

Почему ни один дженерик не доживает до выполнения программы

Воспользуемся примером из первой части рассказа о дженериках: там был класс Box — коробка для сбора мусора: можно было положить в неё или извлечь из неё только объект определённого типа:

Теперь создадим экземпляр такого класса и подставим вместо T конкретный тип: например, Paper — для коробки, в которую будем собирать бумагу:

Можно предположить, что теперь мы имеем дело с таким классом:

Эта запись помогает понять, как класс будет работать, но она не имеет ничего общего с тем, во что превращается дженерик-класс или интерфейс в результате компиляции.

Компилятор не генерирует class-файл для каждого параметризованного типа. Он создаёт один class-файл для дженерик-типа.

Компилятор стирает информацию о типе, заменяя все параметры без ограничений ( unbounded) типом Object, а параметры с границами ( bounded) — на эти границы. Это называется type erasure.

Кроме стирания (иногда говорят «затирания») типов, компилятор может добавлять приведение (cast) к нужному типу и создавать переходные bridge-методы, чтобы сохранить полиморфизм в классах-наследниках.

Пример 1. Стирание типа для дженерика без границ

Все параметры типов заменяются на Object. Вот что получится для нашего класса-коробки:

Пример 2. Стирание типа для дженерика с границами

Объявим дженерик-интерфейс c ограничением сверху ( upper bounding):

Вот что от этого останется после компиляции:

Пример 3. Bridge-метод

Создадим класс-наследник коробки для бумаги и переопределим в нём метод putItem:

Этому классу не всё равно, какого типа объекты приходят к нему в putItem, — нужно, чтобы они были типа Paper. Поэтому компилятору придётся немного докрутить класс — добавить в него bridge-метод с приведением типа:

А вот ещё несколько примеров дженерик-типов и того, что от них останется после компиляции:

Теперь, когда вы знаете про type erasure и его последствия, наверняка сможете ответить на вопрос, почему нельзя создать дженерик-Exception:

В каждом блоке try catch проверяется тип исключения, так как разные типы исключений могут обрабатываться по-разному. Для дженерик-исключения определить конкретный тип было бы невозможно, а потому компилятор даже не даст его создать. Это правило относится к классу Throwable и его наследникам.

Как создать наследника дженерик-класса

Пример 1. Класс-наследник — не дженерик.

Чтобы получить обычный, не дженерик-класс, мы должны вместо параметра T передать какой-то конкретный тип, что мы и сделали — передали Paper.

Пример 2. Класс-наследник и сам дженерик с тем же числом параметров.

Параметры у Box и SuperGenericBox не обязаны обозначаться буквой T (от type) — можно брать любую. В этом примере важно, чтобы буквы были одинаковые, иначе компилятор не разберётся.

Пример 3. Класс-наследник — дженерик с другим числом параметров.

Здесь уже не один, а два параметра. Один передадим родителю, а второй используем как-нибудь ещё — например, напишем метод newMethod с параметром этого нового типа.

У наследника класса-дженерика может быть сколько угодно параметров, включая ноль (когда это вовсе не дженерик). Главное — помнить про все параметры типа родительского класса и передать для каждого параметра конкретный тип или какой-то из параметров класса-наследника.

Что не так с дженерик-типами классов-наследников

В Java можно присвоить объект одного типа объекту другого типа, если типы совместимы: реализуют один и тот же интерфейс или лежат в одной цепочке наследования.

Например, PaperBox — наследник Box, и пример ниже успешно компилируется:

В терминах объектно-ориентированного программирования это называют отношением is a (является): бумажная коробка — это коробка (является коробкой). Или говорят, что PaperBox — это подтип (subtype) Box. При этом Box — супертип PaperBox.

Теперь возьмём не простую коробку, а её дженерик-вариант ( Box ), в которую будем класть разные типы мусора: Paper, Glass и тому подобные типы — наследники Garbage:

В этом случае в качестве аргумента типа можно выбрать как Garbage, так и его подтип:

Но что, если Box станет типом параметра метода? Сможем ли мы в этом случае передать другой дженерик-тип? Напишем простой пример:

И убедимся, что замена тут не пройдёт. Несмотря на то что Paper — подтип Garbage, Box

Дженерики инвариантны. Это означает, что, даже если A — подтип B, дженерик от A не является подтипом дженерика от B.

Для сравнения, массивы в Java ковариантны: если A — подтип B, A[] — подтип B[].

Как переопределить метод с дженерик-типами

Потренируемся сначала на простых типах и вспомним, что при переопределении методов необязательно полностью повторять сигнатуру родительского метода. Например, у таких методов могут различаться типы возвращаемых значений.

Переопределение будет правильным, если тип переопределённого метода — это подтип исходного метода. Например, так:

Добавим немного дженериков и применим то же правило:

Дженерики добавляют ещё пару возможностей для корректного переопределения. Оно будет верным, если:

Звучит сложно, так что лучше взглянем на код:

Правда, в обоих случаях компилятор покажет предупреждение о небезопасном использовании типов ( unchecked warning):

Note: GlassBox.java uses unchecked or unsafe operations.

Его можно понять: исходный метод требует, чтобы возвращался список объектов типа Garbage, а переопределённые хотят просто какой-то список. Там могут быть объекты типа Garbage, а могут и любые другие — вот компилятору и тревожно.

Зато если в исходном методе возвращаемый тип — с wildcard без ограничений, то при аналогичном переопределении предупреждений не будет:

При переопределении дженерик-методов с одинаковым числом параметров типа можно произвольно менять обозначения этих параметров:

В переопределённом методе параметр типа назван S, а не T, но переопределение остаётся корректным.

А вот ограничения для дженерика в переопределённом методе добавлять нельзя:

Получился не переопределённый метод, а просто метод с таким же названием.

Зато можно из дженерик-метода сделать обычный метод:

Компилятор спокоен, потому что метод в классе Box станет именно таким после type erasure — параметр типа будет заменён на Object.

Переопределение дженерик-метода будет корректно, если:

Как wildcards с ограничениями «портят» коллекции и зачем нужен принцип PECS

Если нужно что-то сделать с коллекциями объектов нескольких подтипов, удобны wildcards с ограничениями.

Например: List означает, что список может состоять из объектов типа Paper и всех его подтипов, а в List могут быть объекты типа Paper и всех супертипов — например, Garbage или Object.

С wildcards и коллекциями есть маленькая проблема — коллекции вроде тех, что в примере выше, нельзя использовать на полную катушку: свободно читать из них и записывать новые данные. Чтобы запомнить это ограничение, даже придумали принцип — принцип PECS.

PECS — Producer Extends, Consumer Super. Его суть:

Получается, в коллекцию с extends нельзя добавлять, а из коллекции с super нельзя читать? Вроде бы всё понятно, но давайте проверим:

Попробуем положить сюда экземпляр Paper — наследника Garbage:

Получим ошибку компиляции. Ладно, тогда, может, хотя бы объект типа Garbage подойдёт?

И снова нет. Принцип PECS не соврал — объект в такой список добавить нельзя. Единственное исключение — null. Вот так можно:

С первой частью принципа разобрались, теперь создадим коллекцию с ограничением снизу:

Добавим туда один объект типа Paper:

И попробуем его же прочитать. Если верить PECS, у нас это не должно получиться:

Но компилятору всё нравится — никаких ошибок нет. Проблемы, впрочем, начнутся, когда мы захотим сохранить полученное значение в переменной типа Paper или типа, совместимого с ним:

Вторая часть принципа PECS означает, что из коллекций, ограниченных снизу, нельзя без явного приведения типа (cast) прочитать объекты граничного класса, да и всех его родителей тоже. Единственное, что доступно, — тип Object:

К сожалению, принцип PECS ничего не говорит о том, какие объекты можно читать из producer, а какие добавлять в customer. Мы не придумали своего принципа, но сделали табличку, чтобы собрать вместе все правила:

И даже картинку нарисовали:

Теперь точно не запутаетесь 🙂

Ещё больше хитростей дженериков и других особенностей Java — на курсе «Профессия Java-разработчик». Научим программировать на самом востребованном языке и поможем устроиться на работу.

Источник