Rivalry2

HTML Diff

0 added 0 removed

Original 2026-01-01

Modified 2026-02-21

1 <a>#База знаний</a>

2 <ul><li>15 июл 2021</li>

3 <li>0</li>

4 </ul>Разбираемся, зачем нужны дженерики и как добавить их в свой код.

5 Оля Ежак для Skillbox Media

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

7 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.

8 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).

9 <ul><li><a>Знакомимся с дженериками</a></li>

10 <li><a>Объявляем дженерик-классы и создаём их экземпляры</a></li>

11 <li><a>Объявляем и реализуем дженерик-интерфейсы</a></li>

12 <li><a>Пишем дженерик-методы</a></li>

13 </ul><ul><li><a>Ограничиваем дженерики сверху и снизу</a></li>

14 <li><a>Wildcards</a></li>

15 <li><a>Собираем понятия, связанные с дженериками</a></li>

16 </ul>До появления дженериков программисты моглинеявно предполагать, что какой-то класс, интерфейс или метод работает с элементами определённого типа.

17 Посмотрите на этот фрагмент кода:

18 public static void printSomething(List list){ for (int i = 0; i < list.size(); i++){ String item = (String)list.get(i); System.out.println(String.format("Длина строки \"%1$s\" = %2$d", item, item.length())); } }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.

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

20 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.

21 Как всё работало без дженериков. Схема: Екатерина Степанова / SkillboxПаша 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:

22 public static void printSomething(List<String> list) { for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String item = list.get(i); System.out.println(String.format("Длина строки \"%1$s\" = %2$d", item, item.length())); } }Теперь, если кто-то захочет положить в массив нестроковый элемент, ошибка станет заметной сразу - ещё на этапе компиляции.

23 Как всё работает с дженериками. Схема: Екатерина Степанова / SkillboxОбратите 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.

24 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:

25 class Box<T> { // обозначение типа - T // переменная с типом T private T item; public void putItem(T item) { //параметр метода типа T this.item = item; } public T getItem() { // возвращает объект типа T return item; } }В классе два метода:

26 <ul><li>первый добавляет элемент в коробку;</li>

27 <li>второй достаёт его обратно и возвращает пользователю.</li>

28 </ul>Во всех случаях, кроме заголовка класса, символ T пишется без угловых скобок, он обозначает один и тот жепараметр типа.

29 Параметром типадля дженерика может быть только ссылочный тип, интерфейс или перечисление (enum). Примитивные типы и массивы с дженериками не используются, то есть нельзя создать Box<int> или Box<int[]>, но можно - Box<Integer> или Box<List<Integer>>.

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

31 class Paper {} Box<Paper> boxForPaper = new Box<Paper>();Это полный вариант записи, но можно и короче:

32 Box<Paper> boxForPaper = new Box<>();Так как слева мы уже показали компилятору, что нужна коробка именно для бумаги, справа можно опустить повторное упоминание Paper - компилятор "догадается" о нём сам.

33 Это "угадывание" называетсяtype inference - выведение типа, а оператор "<>" - этоdiamond operator. Его так назвали из-за внешнего сходства с бриллиантом.

34 Для обозначения дженерик-типа в классе Box мы использовали латинскую буквуT. Это необязательно, то есть можно было бы использовать любую другую букву или даже слово -Box<MyType>. Тем не менее есть набор<a>рекомендаций</a>от Oracle о том, когда какие обозначения лучше использовать в дженериках. Вот они:

35 E - element, для элементов параметризованных коллекций;

36 K - key, для ключей map-структур;

37 V - value, для значений map-структур;

38 N - number, для чисел;

39 T - type, для обозначения типа параметра в произвольных классах;

40 S, U, Vи так далее - применяются, когда в дженерик-классе несколько параметров.

41 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:

42 class Plastic {} class Glass {} Box<Plastic> boxForPlastic = new Box<>(); Box<Glass> boxForGlass = new Box<>();А можно пойти ещё дальше и создать дженерик-класс с двумя параметрами для коробки с двумя отсеками. Вот так:

43 class TwoCellsBox<T, S> { private T firstCellItem; private S secondCellItem; //... }Теперь легко запрограммировать коробку, в одном отсеке которой будет собираться пластик, а во втором - стекло:

44 TwoCellsBox<Plastic, Glass> plasticGlassBox = new TwoCellsBox<>();Обратите внимание, чтоtype inferenceи diamond operatorпозволяют нам опуститьобапараметра в правой части.

45 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:

46 interface GarbageHandler<T, S> { void handle(T what, S how); }Реализовать (имплементить) этот интерфейс можно в обычном, не дженерик- классе:

47 class MyPaperHandleMethod { } class MyNonGenericPaperHandler implements GarbageHandler<Paper, MyPaperHandleMethod> { @Override public void handle(Paper what, MyPaperHandleMethod how) { // здесь что-то делается с бумажным мусором способом MyPaperHandleMethod } }Но можно пойти другим путём и сначала объявить дженерик-класс с двумя параметрами:

48 class GarbageHandlerImpl<T, S> implements GarbageHandler<T, S> { @Override public void handle(T what, S how) { // здесь что-то делается с мусором типа T способом S } }Или скомбинировать эти два способа и написать дженерик-класс только с одним параметром:

49 class PaperHandler<T> implements GarbageHandler<Paper, T> { @Override public void handle(Paper what, T how) { // здесь что-то делается с бумагой способом T } }Дженерик-классы и дженерик-интерфейсы вместе называютсядженерик-типами.

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

51 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.

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

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

54 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:

55 interface GarbageHandler<T, S> { void handle(T what, S how); <E> void transfer(E dangerousWaste); }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.

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

57 class GarbageHandlerImpl { public <T, S> void handle(T what, S how) { // здесь что-то делается с мусором типа T способом S } }Здесь дженерики используются только в методе.

58 Обратите внимание на синтаксис: параметры типов объявляются после модификатора доступа (public), но передвозвращаемым типом (void). Они перечисляются через запятую в общихугловых скобках.

59 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.

60 abstract class Garbage{ public abstract double getWeight(); } class Paper extends Garbage{ @Override public double getWeight() { return 0.01; } } class Plastic extends Garbage{ @Override public double getWeight() { return 0.3; } }Теперь попробуем использовать эту массу в методе уже знакомого класса Box:

61 class Box<T> { private T item; public double getItemWeight() { // не скомпилируется return item == null ? 0 : item.getWeight(); } //... остальные методы }И получим ошибку при компиляции: мы не рассказали компилятору, что T - это какой-то вид мусора. Исправим это с помощью так называемогоupper bounding - ограничения сверху:

62 class Box<T extends Garbage> { // методы класса }Теперь метод getItemWeight успешно скомпилируется.

63 ЗдесьT extends Garbageозначает, 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.

64 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:

65 class HandleMethod { } interface GarbageHandler<T extends Garbage, S extends HandleMethod> { void handle(T what, S how); }В качестве границы может выступать класс, интерфейс или перечисление (enum), но не примитивный тип и не массив. При этом для интерфейсов тоже используется словоextends, а не implements:<T extends SomeInterface>вместо <T implements SomeInterface>.

66 До этого мы использовали для параметров типов буквенные имена, но в Java есть и специальный символ для обозначения неизвестного типа - "?". Его принято называтьwildcard, дословно - "дикая карта".

67 Терминwildcardпришёл в программирование из карточной игры. В покере, например, так называют карту, которая может сыграть вместо любой другой. Джокер - известный пример такой "дикой карты".

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

69 class Box<?>{ // не скомпилируется ? variable; // не скомпилируется public <?> void someMethod(? param){ // не скомпилируется //... } }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<a>эту</a>статью.

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

71 List<?> example1 = new ArrayList<Paper>();Wildcards можно применять для ограничений типов:

72 List<? extends Garbage> example2 = new ArrayList<Paper>();Это уже знакомое нам ограничение сверху,upper bounding, - вместо "?" допустим Garbage или любой его класс-наследник, то есть Paper подходит.

73 Но можно ограничить тип и снизу. Это называетсяlower boundingи выглядит так:

74 List<? super Garbage> example3 = new ArrayList<Garbage>();Здесь<? super Garbage>означает, что вместо "?" можно подставить Garbage или любой класс-предок Garbage. Все ссылочные классы неявно наследуют класс Object, так что в правой части ещё может быть ArrayList<Object>.

75 Множества допустимых классов при использовании ограниченных wildcards. Схема: Екатерина Степанова / SkillboxМы 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.

76 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:

77 ТерминРасшифровкаДженерик-типы (generic types)Дженерик-класс или дженерик-интерфейс с одним или несколькими параметрами в заголовкеПараметризованный тип (parameterized types)Вызов дженерик-типа. Для дженерик-типа List<E> параметризованным типом будет, например, List<Box>Параметр типа (type parameter)Используются при объявлении дженерик-типов. Для Box<T> T - это параметр типаАргумент типа (type argument)Тип объекта, который может использоваться вместо параметра типа. Например, для Box<Paper> Paper - это аргумент типаWildcardОбозначается символом "?" - неизвестный типОграниченный wildcard (bounded wildcard)Wildcard, который ограничен сверху - <? extends Garbage> или снизу - <? super Garbage>Сырой тип (raw type)Имя дженерик-типа без аргументов типа. Для List<E> сырой тип - это ListЕщё больше о дженериках, коллекциях и других элементах языка Java узнайте на нашем курсе "<a>Профессия Java-разработчик</a>". Научим программировать на самом востребованном языке и поможем устроиться на работу.

78 <a>Научитесь: Профессия Java-разработчик + ИИ Узнать больше</a>