Реализация методов расширения C# на Java: список объектов

Быстрый ответ

В Java аналоги методов расширения из языка C# реализуются в виде статических вспомогательных методов. Предположим, вы хотите сделать аналог метода ToTitleCase для работы со строками, тогда ваш код будет выглядеть примерно так:

public final class StringHelpers {
    public static String toTitleCase(String input) {
        if (input == null || input.isEmpty()) {
            return input;
        }
        return Character.toUpperCase(input.charAt(0)) + input.substring(1).toLowerCase();
    }
}

// Пример использования:
String titled = StringHelpers.toTitleCase("java is cool"); // Вывод: "Java is cool"

Для того чтобы воспользоваться методом расширения, необходимо вызвать StringHelpers.toTitleCase() со строкой, которую вы хотите преобразовать.

Статические методы: Наши рабочие лошадки в Java

Отсутствие в Java встроенной поддержки методов расширения компенсируется использованием статических вспомогательных методов или же созданием пользовательских классов, обеспечивающих подобную функциональность. Так, Project Lombok предлагает для этих целей аннотацию @ExtensionMethod, а фреймворк Manifold вводит аннотацию @Extension, благодаря которой можно добавлять методы к классам на этапе компиляции.

Динамические списки в Java

В Java можно с помощью статических методов делать работу со списками столь же элегантной и выразительной, как при использовании LINQ в C#. Рассмотрим в качестве примера следующий код:

public final class ListHelpers {
    public static <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> condition) {
        return list.stream().filter(condition).collect(Collectors.toList());
    }
}

// Пример использования:
List<String> containingJava = ListHelpers.filter(listOfStrings, s -> s.contains("Java"));

Использование методов данного типа позволяет сделать работу с коллекциями в Java настолько гибкой, как при использовании методов расширения в C#.

Не все то золото, что Java начисто

Те, кто в поисках чего-то максимально близкого к методам расширения из C#, могут обратить внимание на такие сторонние библиотеки, как Manifold. Вот пример использования аннотаций @Extension и @This:

@Extension
public class StringExtension {
    public static String toScreamingSnakeCase(@This String s) {
        return s.toUpperCase().replace(' ', '_');
    }
}

// Пример использования:
String loudSnake = "java is fun".toScreamingSnakeCase(); // Вывод: "JAVA_IS_FUN"

Однако необходимо учесть, что особенности Java, например стирание типов, не позволяют точно воспроизвести поведение методов расширения из C#.

Визуализация

Представить Java-аналоги методов расширения можно как инструменты, к которым можно прикреплять новые пластинки с инструкциями, не добавляя сами инструменты:

Инструментарий Java (🧰): [Молоток (🔨), Гаечный ключ (🔧), Отвертка (🪛)]

Добавление инструментов не предусмотрено:

Нельзя добавить: Магическую пилу (✨🪚) // Java не позволяет напрямую добавлять новые инструменты

Однако могут быть добавлены новые инструкции в виде пластинок:

Пластина для `🔨`: "Можно использовать в качестве киянки!"
Пластина для `🔧`: "Может служить мерным инструментом, если добавить на него маркировочную ленту!"

Определяем новые методы применения инструментов:

class ToolExtensions {
    static void useHammerAsMallet(Hammer hammer) {
        // Молоток в роли киянки – новая идея!
    }
    static void useWrenchWithTape(Wrench wrench) {
        // Гаечный ключ становится универсальным измерительным инструментом!
    }
}

Применяем новые методы:

ToolExtensions.useHammerAsMallet(myHammer);
ToolExtensions.useWrenchWithTape(myWrench);

🧰✨ Таким образом, мы находим новые применения старым инструментам, не меняя их самих!

Гибкий бронекостюм Java, или Iron Man нашего времени

Несмотря на то, что Java не имеет внутренней поддержки методов расширения из коробки, этот язык наделен функционально-богатым "бронекостюмом", напоминающим тот, что есть у Железного Человека. Элементы такого "бронекостюма", такие как Project Lombok, Manifold или классические вспомогательные классы, помогают Java адаптировать функционал методов расширения. Правда, это может привести к некоторому усложнению кода по сравнению с лаконичностью C#.

Перед тем как обращаться к сторонним библиотекам, следует хорошо обдумать выбор: стоит ли для вашей команды использовать нетрадиционные для Java шаблоны? Выбранное вами решение должно соответствовать потребностям и предпочтениям вашего проекта.

Ограничения и возможные компромиссы

Важно помнить о тех ограничениях, которые возникают при попытках эмулировать методы расширения C# в Java. Из-за стирания типов Java не может точно воспроизвести поведение расширений из C#.

Кроме того, читабельность и поддерживаемость кода могут пострадать, если вспомогательные функции распределены по разным классам. Правильное размещение вспомогательных методов поможет предотвратить скрытие логики и упростит сопровождение кода.

Полезные материалы

1. Defining Methods (The Java™ Tutorials > Learning the Java Language > Classes and Objects) — Руководство по определению методов в Java.
2. How can I check part of a string for if else statements in C? – Stack Overflow — Обсуждение default методов в Java, аналогов функций-расширений из C#.
3. Just a moment... – Baeldung — Статья о default методах в Java и их использовании.
4. Interface Default Methods in Java 8 – DZone — О том, как default методы изменили интерфейсы в Java.
5. Discover gists · GitHub — Подборка кодовых примеров для создания стиля функций-расширений в Java.
6. Top 10 Utility Classes from JDK – Java Revisited — Обзор наиболее полезных вспомогательных классов из JDK Java.