Использование wild-cards и generic методов в Java
Быстрый ответ
Определимся с выбором между обобщенными методами и подстановочными символами (wildcards). Если требуется точность в операциях с типами, то лучше использовать обобщенные методы. Они отлично подходят для создания универсальных инструментов при строгих требованиях к типам. Посмотрим на следующий пример:
<E> void swap(List<E> list, int i, int j) {
E temp = list.get(i);
list.set(i, list.get(j));
list.set(j, temp);
}
Подстановочные символы приходят на помощь, когда требейтся гибкость методов, работающих с коллекциями, при этом не привязываясь к определенным типам. В таких ситуациях ваши действия могут выглядеть приблизительно так:
void printCollection(Collection<?> c) {
for (Object item : c) {
System.out.println(item);
}
}
Обобщения позволяют сохранять типы данных, когда как подстановочные символы предлагают удобство при работе с различными типами.
Различия: Параметры типа и подстановочные символы
Параметры типа и подстановочные символы в Java каждый по-своему полезны:
- Параметры типа необходимы для создания связей между аргументами метода. Например, для сравнения элементов на принадлежность одному типу.
- Подстановочные символы полезны в ситуациях, когда операции независимы от типа в каждом отдельно взятом случае.
Для глубокого разбора и изучения предлагаю обратиться к FAQ по Java Generics от Анжелики Лангер.
Применение связей между типами
Связи между параметрами типа позволяют установить соответствие между обобщенными типами аргументов:
public <T> boolean areEqual(T first, T second) {
return first.equals(second);
}
В этом сценарии подстановочные символы не вариант, поскольку они не поддерживают идентичность типов в разных аргументах.
С ограничениями приходят связи
Подстановочные символы поддерживают как верхние, так и нижние ограничения типов:
- Верхняя граница (
<? extends T>
): используется для чтения данных из подклассов подобныхT
. - Нижняя граница (
<? super T>
): применяется для записи в суперклассы похожие наT
.
Параметры типа взаимодействуют только с верхними границами, но могут иметь несколько ограничений:
public <T extends Number & Comparable<T>> T min(T a, T b) {
return a.compareTo(b) < 0 ? a : b;
}
Использование полиморфизма
Обобщенные методы эффективны, когда требуется полиморфное поведение с ограниченными типами.
Объединение типов с помощью подстановочных символов
Подстановочные символы способны упростить код, позволяя объединять несколько типов, при этом избегая путаницы с параметрами типа:
public void addNumbersToCollection(Collection<? super Number> collection) {
collection.add(1);
collection.add(1.0);
collection.add(1L);
}
Совмещение точности с адаптивностью
Выбираем <T>
, когда тип играет определенную роль или вводит ограничения для других типов:
public <T extends Comparable<T>> T max(Collection<T> collection) {
}
Для максимальной гибкости, когда роль типа не так важна, применяются подстановочные символы:
public void consume(Collection<?> collection) {
}
Визуализация
Представьте разницу между использованием обобщенных методов и подстановочных символов в Java как разницу между кухонными утварями:
Сценарий | Прибор | Сфера применения |
---|---|---|
Обобщенные методы | 🍴 Вилка | Применимы для работы с конкретными типами, подобно выбору блюд вилкой. |
Подстановочные символы | 🥄 Ложка | Идеальны для зачерпывания любого типа, так же, как и ложка не различает деталей. |
🍴 Вилка (обобщенный метод) идеальна для точности в работе с типами. 🥄 Ложка (подстановочный символ) обеспечивает универсальную гибкость.
Подробности: лучшие практики и сценарии
Равномерные операции
Обобщенные методы – наилучший выбор для методов, возвращающих результат того же типа:
public <T> List<T> duplicateList(List<T> original) {
return new ArrayList<>(original);
}
Работа с разнообразными коллекциями
Применяйте обобщения для сохранения типовой безопасности при работе с элементами одного типа:
public <T extends Number> void processNumbers(List<T> numbers) {
}
Особенности возвращаемого типа
Если возвращаемый тип зависит от типа аргументов, выбирайте обобщенные методы:
public <T> T getFirstElement(List<T> list) {
return list.get(0);
}
Операции с коллекциями с ограничениями
Подстановочные символы лучше подойдут для ограничения различиями подклассов:
public void processIntegerList(List<? extends Integer> list) {
}
Переключение между коллекциями
Для работы с разными подтипами используйте ограниченные подстановочные символы:
public <T> void copyCollection(List<? extends T> src, List<? super T> dst) {
dst.addAll(src);
}
Полезные материалы
- Подстановочные символы (Учебное руководство по Java™) — отличное руководство по этой теме.
- [Effective Java, 3rd Edition [Книга]](https://www.oreilly.com/library/view/effective-java-3rd/9780134686097/) — практичные советы от Джошуа Блоха.
- AngelikaLanger.com – Вопросы и ответы по Java Generics — подробный обзор Java Generics от эксперта.
- Введение в Java Generics – Baeldung — обзор обобщений и проверок типов.
- Подстановочные символы в Java – GeeksforGeeks — полезная статья об эффективности обобщений с подстановочными символами.