java:generics
Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
| Both sides previous revision Previous revision Next revision | Previous revision Last revision Both sides next revision | ||
|
java:generics [2015/03/19 13:29] gthanos [Παραμετρικοί τύποι δεδομένων (Generics)] |
java:generics [2017/02/17 14:38] gthanos |
||
|---|---|---|---|
| Line 1: | Line 1: | ||
| ====== Παραμετρικοί τύποι δεδομένων (Generics) ====== | ====== Παραμετρικοί τύποι δεδομένων (Generics) ====== | ||
| - | Ένας //generic// (γενικός) τύπος δεδομένων είναι ένας τύπος δεδομένων ο οποίος μπορεί να λαμβάνει ως παραμέτρους άλλους τύπους δεδομένων. Γενικότερα όταν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε κλάσεις που μπορούν να αποθηκεύσουν αντικείμενα οποιασδήποτε κλάσης (π.χ. για αν δημιουργήσουμε μία διασυνδεδεμένη λίστα) τότε θα πρέπει τις κλάσεις αυτές να τις κάνουμε τόσο γενικές ώστε να μπορούν να λαμβάνουν ως όρισμα οποιονδήποτε τύπο δεδομένων. Η υιοθέτηση γενικών κλάσεων έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να αποθηκεύσει οποιαδήποτε κλάση, όμως απαιτεί αρκετά type-casts και ενέχει κινδύνους ως προς την ορθή διαχείριση των δεδομένων από τους προγραμματιστές. | + | Ένας παραμετρικός (//generic//) τύπος δεδομένων είναι ένας τύπος δεδομένων ο οποίος μπορεί να λαμβάνει ως παραμέτρους άλλους τύπους δεδομένων. Γενικότερα όταν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε κλάσεις που μπορούν να αποθηκεύσουν αντικείμενα οποιασδήποτε κλάσης (π.χ. για αν δημιουργήσουμε μία διασυνδεδεμένη λίστα ή μία στοίβα) τότε θα πρέπει τις κλάσεις αυτές να τις κάνουμε τόσο γενικές ώστε να μπορούν να λαμβάνουν ως όρισμα οποιονδήποτε τύπο αντικειμένων. Η υιοθέτηση γενικών κλάσεων έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να αποθηκεύσει αντικείμενα οποιασδήποτε κλάσης, όμως απαιτεί αρκετά type-casts και ενέχει κινδύνους ως προς την ορθή διαχείριση των δεδομένων από τους προγραμματιστές. |
| Δείτε το παρακάτω παράδειγμα της κλάσης Box, η οποία θέλουμε να μπορεί να αποθηκεύσει οποιονδήποτε τύπο δεδομένων. | Δείτε το παρακάτω παράδειγμα της κλάσης Box, η οποία θέλουμε να μπορεί να αποθηκεύσει οποιονδήποτε τύπο δεδομένων. | ||
| Line 14: | Line 14: | ||
| </code> | </code> | ||
| - | Στο παραπάνω παράδειγμα επειδή όλες οι κλάσεις στη Java κληρονομούν την κλάση Object, μπορείτε να περάσετε ως όρισμα στις μεθόδους της συγκεκριμένης κλάσης οποιοδήποτε τύπο δεδομένων. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα κώδικα που χρησιμοποιεί την κλάση Box. | + | Στο παραπάνω παράδειγμα επειδή όλες οι κλάσεις στη Java κληρονομούν την κλάση [[https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/Object.html|Object]], μπορείτε να περάσετε ως όρισμα στη μέθοδο //set// ή να αναθέσετε στην επιστρεφόμενη τιμή της μεθόδου //get// οποιοδήποτε τύπο δεδομένων. Ας υποθέσουμε ότι έχετε το παρακάτω παράδειγμα κώδικα που λειτουργεί σωστά αποθηκεύοντας και επιστρέφοντας την τιμή ενός αντικείμενου τύπου [[https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/Integer.html|Integer]]. |
| <code java BoxUsage.java> | <code java BoxUsage.java> | ||
| Line 22: | Line 22: | ||
| Integer n = new Integer(5); | Integer n = new Integer(5); | ||
| b.set(n); | b.set(n); | ||
| - | String s = (String)b.get(); | + | Integer s = (Integer)b.get(); |
| } | } | ||
| } | } | ||
| </code> | </code> | ||
| - | Ο παραπάνω κώδικας αφού μεταγλωττιστεί και επιχειρήσουμε να το τρέξουμε παράγει το παρακάτω exception καθώς επιχειρούμε να αναθέσουμε μία μεταβλητή τύπου String ένα αντικείμενο τύπου Integer. | + | Δείτε τώρα το παρακάτω παράδειγμα κώδικα που χρησιμοποιεί την κλάση Box για να αποθηκεύσει ένα Integer και στη συνέχεια λαμβάνει το περιεχόμενο του ακεραίου και επιχειρεί να το αποθηκεύει σε μία μεταβλητή τύπου String. |
| - | <code> | + | |
| - | Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String | + | <code java BoxUsage.java> |
| - | at BoxUsage.main(BoxUsage.java:7) | + | public class BoxUsage { |
| + | public static void main(String args[]) { | ||
| + | Box b = new Box(); | ||
| + | Integer n = new Integer(5); | ||
| + | b.set(n); | ||
| + | String s = (String)b.get(); | ||
| + | } | ||
| + | } | ||
| </code> | </code> | ||
| - | Παρατηρήστε επίσης, ότι στην τελευταία γραμμή είμαστε υποχρεωμένοι να κάνουμε cast την επιστρεφόμενη τιμή της μεθόδου get() από Object σε String. Προκειμένου να αποφύγουμε τα παραπάνω προβλήματα και να είμαστε σίγουροι ότι ο κώδικας που γράφουμε δεν περιέχει λάθη στη χρήση τύπων δεδομένων η Java εισάγει τους παραμετρικούς τύπους δεδομένων, γνωστούς ως Generics. Η κλάση Box με χρήση Generics θα μπορούσε να γραφεί ως εξής: | + | Ο παραπάνω κώδικας αφού μεταγλωττιστεί και επιχειρήσουμε να το τρέξουμε παράγει ένα java.lang.ClassCastException καθώς επιχειρούμε να αναθέσουμε μία μεταβλητή τύπου String ένα αντικείμενο τύπου Integer. |
| + | |||
| + | Παρατηρήστε επίσης ότι στην τελευταία γραμμή είμαστε υποχρεωμένοι να κάνουμε typecast την επιστρεφόμενη τιμή της μεθόδου get() από Object στον τύπο δεδομένων που τελικά έχει αποθηκεύσει η Box. Εάν δεν κάνουμε typecast ο μεταγλωττιστής διαμαρτύρεται. Στην περίπτωση που το typecast είναι λάθος δημιουργείται το Exception που περιγράφεται παραπάνω. | ||
| + | |||
| + | Προκειμένου να αποφύγουμε τα παραπάνω προβλήματα και να είμαστε σίγουροι ότι ο κώδικας που γράφουμε δεν περιέχει λάθη στη χρήση τύπων δεδομένων η Java εισάγει τους παραμετρικούς τύπους δεδομένων, γνωστούς και ως Generics. Η κλάση Box με χρήση Generics θα μπορούσε να γραφεί ως εξής: | ||
| <code java Box.java> | <code java Box.java> | ||
| Line 50: | Line 61: | ||
| Η παραπάνω δήλωση της κλάσης //Box// σημαίνει ότι κατά τον ορισμό αντικειμένων της κλάσης αυτά θα πρέπει να προσδιορίζεται ανάμεσα στους χαρακτήρες '<', ΄>' ένας επιπλέον reference τύπος δεδομένων, δηλ μπορούμε να γράψουμε | Η παραπάνω δήλωση της κλάσης //Box// σημαίνει ότι κατά τον ορισμό αντικειμένων της κλάσης αυτά θα πρέπει να προσδιορίζεται ανάμεσα στους χαρακτήρες '<', ΄>' ένας επιπλέον reference τύπος δεδομένων, δηλ μπορούμε να γράψουμε | ||
| + | |||
| <code java> | <code java> | ||
| Box<String> b1 = new Box<String>(); | Box<String> b1 = new Box<String>(); | ||
| Line 55: | Line 67: | ||
| Box<Student> b3 = new Box<Student>(); // όπου Student μία κλάση που έχουμε κατασκευάσει. | Box<Student> b3 = new Box<Student>(); // όπου Student μία κλάση που έχουμε κατασκευάσει. | ||
| </code> | </code> | ||
| + | |||
| Ο τύπος δεδομένων που χρησιμοποιούμε ανάμεσα στους χαρακτήρες '<', ΄>' είναι ο τύπος δεδομένων που επιτρέπεται να αποθηκευθεί στην κλάση //Box// κάθε φορά. | Ο τύπος δεδομένων που χρησιμοποιούμε ανάμεσα στους χαρακτήρες '<', ΄>' είναι ο τύπος δεδομένων που επιτρέπεται να αποθηκευθεί στην κλάση //Box// κάθε φορά. | ||
| - | Αντικείμενα της κλάσης Box ορίζονται συνήθως σε συνδυασμό με ένα reference τύπο δεδομένων, όπως δείξαμε προηγούμενα. Υπάρχει η δυνατότητα να ορίσετε ένα αντικείμενο της κλάσης //Box// χωρίς την χρήση της επιπλέον παραμέτρου, δηλ | + | ===== Συνήθης ονοματολογία παραμέτρων ===== |
| - | <code java> | + | |
| - | Box b = new Box() | + | |
| - | </code> | + | |
| - | Σε αυτή την περίπτωση ο compiler δεν είναι σε θέση να γνωρίζει τον τύπο δεδομένων που θα τοποθετήσετε στο συγκεκριμένο αντικείμενο. Ουσιαστικά η παραπάνω δήλωση ισοδυναμεί με μία δήλωση της μορφής | + | |
| - | <code java> | + | |
| - | Box<Object> b = new Box<Object>(); | + | |
| - | </code> | + | |
| - | Η προσπάθεια μεταγλώττισης του παρακάτω κώδικα καταδεικνύει το παραπάνω | + | |
| - | <code java BoxUsage.java> | + | |
| - | public class BoxUsage { | + | |
| - | public static void main(String args[]) { | + | |
| - | Box b = new Box(5); | + | |
| - | Box<Number> bn = new Box<Number>(); | + | |
| - | bn.set(b.get()); | + | |
| - | } | + | |
| - | } | + | |
| - | </code> | + | |
| - | Αν αλλάξετε την γραμμή ''Box<Number> bn = new Box<Number>();'' σε ''Box<Object> bn = new Box<Object>();'' το compilation error εξαφανίζεται και εμφανίζεται ένα warning. | + | |
| - | + | ||
| - | ===== Ονοματολογία παραμέτρων ===== | + | |
| * E - Element (χρησιμοποείται στο Java Collections Framework) | * E - Element (χρησιμοποείται στο Java Collections Framework) | ||
| Line 111: | Line 104: | ||
| ===== Παραμετρικοί τύποι δεδομένων με πολλές παραμέτρους ===== | ===== Παραμετρικοί τύποι δεδομένων με πολλές παραμέτρους ===== | ||
| + | |||
| + | Πριν προχωρήσουμε σε ένα παράδειγμα παραμετρικών τύπων με πολλές παραμέτρους είναι χρήσιμο να πούμε ότι παραμετρικούς τύπους μπορούν να ορίζουν εκτός από κλάσεις και Interfaces. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα. | ||
| <code java Pair.java> | <code java Pair.java> | ||
| Line 120: | Line 115: | ||
| } | } | ||
| </code> | </code> | ||
| + | <code java OrderedPair.java> | ||
| public class OrderedPair<K, V> implements Pair<K,V> { | public class OrderedPair<K, V> implements Pair<K,V> { | ||
| Line 135: | Line 131: | ||
| public V getValue() { return value; } | public V getValue() { return value; } | ||
| } | } | ||
| - | <code java OrderedPair.java> | ||
| - | |||
| </code> | </code> | ||
| Line 154: | Line 148: | ||
| ===== Απλοί παραμετρικοί τύποι δεδομένων (Raw Generic Types) ===== | ===== Απλοί παραμετρικοί τύποι δεδομένων (Raw Generic Types) ===== | ||
| - | Εάν δεν χρησιμοποιήσουμε καμία παράμετρο τότε καταλήγουμε να έχουμε έναν "απλό" παραμετρικό τύπο δεδομένων γνωστό ως **Raw types**. Η χρήση των τύπων αυτών δυσκολεύει τον compiler να αποφασίσει για την ασφαλή ή μη χρήση δεδομένων αυτού του τύπου, ειδικά όταν τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιούνται μαζί με παραμετρικούς τύπους δεδομένων. Δείτε τα παρακάτω παραδείγματα κώδικα | + | Αντικείμενα της κλάσης Box ορίζονται συνήθως σε συνδυασμό με ένα reference τύπο δεδομένων, όπως δείξαμε προηγούμενα. Υπάρχει η δυνατότητα να ορίσετε ένα αντικείμενο της κλάσης //Box// χωρίς την χρήση της επιπλέον παραμέτρου, όπως παρακάτω. |
| + | <code java> | ||
| + | Box b = new Box() | ||
| + | </code> | ||
| + | |||
| + | Σε αυτή την περίπτωση καταλήγουμε να έχουμε έναν μη-παραμετρικό τύπο δεδομένων. Ο compiler δεν είναι σε θέση να γνωρίζει τον τύπο δεδομένων που θα τοποθετήσετε στο συγκεκριμένο αντικείμενο. Ουσιαστικά η παραπάνω δήλωση ισοδυναμεί με μία δήλωση της μορφής | ||
| + | <code java> | ||
| + | Box<Object> b = new Box<Object>(); | ||
| + | </code> | ||
| + | |||
| + | Η προσπάθεια μεταγλώττισης του παρακάτω κώδικα καταδεικνύει το παραπάνω | ||
| + | <code java BoxUsage.java> | ||
| + | public class BoxUsage { | ||
| + | public static void main(String args[]) { | ||
| + | Box b = new Box(5); | ||
| + | Box<Number> bn = new Box<Number>(); | ||
| + | bn.set(b.get()); | ||
| + | } | ||
| + | } | ||
| + | </code> | ||
| + | |||
| + | Αν αλλάξετε την γραμμή ''Box<Number> bn = new Box<Number>();'' σε ''Box<Object> bn = new Box<Object>();'' το compilation error εξαφανίζεται και εμφανίζεται ένα warning. | ||
| + | |||
| + | Η μη χρήση των παραμετρικών τύπων δεδομένων δυσκολεύει τον compiler να αποφασίσει για την ασφαλή ή μη ασφαλή χρήση των δεδομένων που θα αποθηκευτούν στην κλάση. Δείτε τα παρακάτω παραδείγματα κώδικα | ||
| <code java> | <code java> | ||
| Line 171: | Line 188: | ||
| rawBox.set(8); // warning: unchecked invocation to set(T) | rawBox.set(8); // warning: unchecked invocation to set(T) | ||
| </code> | </code> | ||
| + | |||
| ==== Unchecked Error Messages ==== | ==== Unchecked Error Messages ==== | ||
java/generics.txt · Last modified: 2017/02/17 15:01 by gthanos
Page Tools
Except where otherwise noted, content on this wiki is licensed under the following license: CC Attribution 3.0 Unported
