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 подобных T.
• Нижняя граница (<? super T>): применяется для записи в суперклассы похожие на T.

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:

🍴 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);
}

Подробнее об этом расскажет наш спикер на видео

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

1. Подстановочные символы (Учебное руководство по Java™) — отличное руководство по этой теме.
2. [Effective Java, 3rd Edition [Книга]](https://www.oreilly.com/library/view/effective-java-3rd/9780134686097/) — практичные советы от Джошуа Блоха.
3. AngelikaLanger.com – Вопросы и ответы по Java Generics — подробный обзор Java Generics от эксперта.
4. Введение в Java Generics – Baeldung — обзор обобщений и проверок типов.
5. Подстановочные символы в Java – GeeksforGeeks — полезная статья об эффективности обобщений с подстановочными символами.