Qu'est-ce que les génériques en Java ?

Les génériques en Java sont une fonctionnalité avancée qui permet la réutilisation du code et la sécurité des types. La fonctionnalité de réutilisabilité du code est obtenue en définissant des classes génériques, des interfaces, des constructeurs et des méthodes. Les génériques utilisent la déclaration de type de données pour garantir la sécurité des types, éliminant ainsi les risques d'erreurs d'exécution. Le symbole entre parenthèses angulaires «<>» est utilisé pour implémenter les génériques et les paramètres de type sont définis entre parenthèses. Ces paramètres de type incluent « T » pour le type, « E » pour l'élément, « N » pour le nombre, « K » pour la clé et « V » pour la valeur. Un exemple de classe générique avec un paramètre de type T est la « classe publique DemoGenericClass {…}'

 

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Comment les génériques sont-ils implémentés en Java ?

Les génériques sont implémentés à l'aide de crochets angulaires « <> » et les crochets contiennent le paramètre de type « T ». Par exemple, dans , le paramètre de type « T » est un espace réservé, indiquant qu'un type de données sera attribué au moment de l'exécution.

Une classe générique peut être définie comme :

Code :

public class MyGenericClass<T> {…}

Voici les paramètres de type standard :

• T : Tapez
• E:Élément
• N : Numéro
• K : Clé
• V :Valeur

Dans le cas de multi-paramètres, S, U, V, etc. sont utilisés pour définir respectivement les deuxième, troisième et quatrième paramètres.

Comprendre les génériques en Java

Qu'est-ce qu'une sécurité de type et comment ça marche ? En quoi les classes, interfaces, constructeurs et méthodes génériques sont-ils différents de nos classes et méthodes habituelles qui les rendent réutilisables ?

Java, qui est un langage à typage statique, nécessite de déclarer le type de données d'une variable avant de l'utiliser.

Exemple :

Code :

String myString ="eduCBA";

Dans le code ci-dessus, « String » est le type de données et « myString » est la variable qui contiendra une valeur dont le type est String.

Maintenant, si l'on essaie de passer une valeur booléenne à la place d'une chaîne, comme ci-dessous :

Code :

String myBooleanStr = true;

Cela entraînera immédiatement une erreur de compilation, indiquant « Incompatibilité de type : impossible de convertir du booléen en chaîne »

Sortie :

Comment parvenir à la réutilisabilité du code avec des génériques ?

Maintenant, définissons une méthode régulière :

Code :

public static void welcome(String name){
System.out.println("welcome to " + name);
}

Cette méthode ne peut être invoquée qu'en passant un paramètre de chaîne.

Code :

welcome("eduCBA");

Sa sortie serait « bienvenue à eduCBA »

Cependant, seule une chaîne peut invoquer cette méthode. Tenter de transmettre tout autre type de données, tel qu'un entier ou un booléen, entraînera une erreur de compilation indiquant "La méthode bienvenue (String) dans le type Runner n'est pas applicable pour les arguments (booléen)"

Sortie :

Si l'on souhaite invoquer une méthode similaire pour un type de données différent, on peut créer une nouvelle méthode qui accepte le type de données requis comme paramètre. Cette technique de réécriture de méthodes avec des paramètres de différents types de données est appelée « surcharge de méthodes ». Cependant, l’un des inconvénients de cette approche est qu’elle peut conduire à une taille de code plus grande.

On peut également utiliser Generics pour réécrire la méthode ci-dessus et l'utiliser pour tout type de données dont nous avons besoin.

Définir une méthode générique :

Code :

public static <T> void welcome(T t){
System.out.println("it is " + t);
}

Remarque : Ici, « t » est un objet de type T. Le type de données réel utilisé pour appeler la méthode sera attribué au paramètre de type « T ».

Cela permet à la méthode d'être réutilisée avec différents types de données selon les besoins, notamment des chaînes, des booléens, des entiers et autres.

Code :

welcome("educba");
Integer myint = 1;
welcome(myint);
welcome(true);

Les déclarations ci-dessus fourniront le résultat ci-dessous :

Sortie :

it is educba
it is 1
it is true

Par conséquent, en utilisant Generics ici, nous pouvons réutiliser notre méthode pour différents types de données.

Comment assurer la sécurité des types à l'aide de génériques ?

L'une des principales différences entre les tableaux et les collections est que les tableaux ne peuvent stocker que des données homogènes, tandis que les collections peuvent stocker des données hétérogènes. En d'autres termes, les collections peuvent stocker tout type d'objet, y compris les types de données définis par l'utilisateur.

Remarque : Les collections ne peuvent contenir que des objets, y compris des types de données définis par l'utilisateur, et non des types de données primitifs. Pour travailler avec des types de données primitifs, les collections utilisent des classes wrapper.

Now, let’s consider an ArrayList.

Code:

ArrayList myList = new ArrayList();

One can add elements of various data types, such as strings, integers, and doubles, to an ArrayList object.

Code:

myList.add("eduCBA");
myList.add(1);
myList.add(5.2);

On printing the ArrayList object, one can see that it contains the following values: [eduCBA, 1, 5.2].

Output:

To retrieve these values into variables, one needs to typecast them.

Code:

String someStr = (String)myList.get(0);
Integer someInt = (Integer)myList.get(1);
Double someFlt = (Double)myList.get(2);

If one does not typecast, it will prompt a compile-time error stating, “Type mismatch: cannot convert from Object to String”

Output:

Thus, one must typecast them to their respective types while retrieving the objects from the ArrayList. However, in real-time scenarios, an ArrayList can contain thousands of records, and manually typecasting every object may not be feasible. There is the risk of mistakenly typecasting an object to an incorrect data type. In such cases, a runtime error will occur, stating “Exception in thread “main” java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String at com.serviceClasess.Runner.main(Runner.java:43)”.

As there is no guarantee with regard to the type of data present inside a collection (in this case, ArrayList), they are considered unsafe to use with respect to type. Here, Generics play a role in providing type safety.

Using ArrayList with Generics:

Code:

ArrayList<String> myList = new ArrayList<String>();

The String type is specified inside the angular brackets “>” which means that this particular implementation of ArrayList can only hold String type data. If one tries to add another data type, it will simply throw a compile-time error. Here, the ArrayList has been made type-safe by eliminating its chances of adding a data type other than “String.”

Output:

Now, since one has specified the data type that is allowed to be added to the collection with the help of Generics, there is no need to typecast it while retrieving the data. One can simply retrieve the data by writing.

Code:

String someStr = myList.get(0);

Output:

How do Generics in Java make Work Easier?

• It helps make the collections type safe and ensures the code does not fail at a later point due to any run time exception.
• It saves the coder from having to typecast each object in the collection, which simplifies and speeds up the code development process.
• Generics allow writing code in a way that can work with multiple data types.

What else to do with Generics in Java?

So far, we have seen how we can achieve type safety and code reusability with Generics.

In addition to type safety and code reusability, here are some other features that Generics can provide:

• Bounded & Multiple Bounded Types
• Type Wildcards

1. Bounded Type

In the case of a bounded type, the data type of a parameter is bounded to a particular range. The keyword “extends” helps achieve this.

For example, let’s consider a Generic class with a bounded type parameter that extends the ‘Runnable interface’:

Code:

class myGenericClass<T extends Runnable>{}

Now, while creating its object in another class:

Code:

myGenericClass<Thread> myGen = new myGenericClass<Thread>();

The above statement will execute perfectly without any errors. In the case of the bounded type, one can pass the same class type or its child class type. Also, one can bind the parameter type to an interface and pass its implementations when invoking it, as in the example above.

What happens if one uses any other type of parameter?

Code:

myGenericClass<Integer> myGen = new myGenericClass<Integer >();

In the above case, it will result in a compile-time error, stating “Bound mismatch: The type Integer is not a valid substitute for the typecast of the type myGenericClass”

Output:

• Multiple bounded types: In the case of multiple bounded types, one can bind the parameter data type to more than one type.

Example:

Code:

class myGeneric<T extends Number & Runnable>{}

In this case, one can pass any type that extends the Number class and implements the Runnable interface. However, when using multiple bounded types, a few things should be noted:

• One cannot extend more than one class at a time.
• One can extend any number of interfaces simultaneously, i.e., there is no limit for interfaces.
• The class name should always come first, followed by the interface name. If not, it will result in a compile-time error.

2. Type Wildcards

The “?” (question mark) symbol represents Type Wildcards. It makes use of two main keywords:

1. extends (to define upper bound)
2. super (to define lower bounds).

Example:

Code:

ArrayList<? extends T> al

The ArrayList object “al” will hold any data of type T and all its subclasses.

Code:

ArrayList<? super T> al

The ArrayList object “al” will hold any data of type T and all its superclasses.

Advantages of Generics in Java

• Flexibility: Generics allow the code to accommodate different data types with the help of Generic classes and methods.
• Code Maintenance and Reusability: Due to Generic classes and methods, one need not rewrite the code in case of a change in requirements later, making the code easier to maintain and reuse.
• Type Safety: Provides type safety to the collection framework by defining the data type the collection can hold beforehand; and eliminating any chances of failure at run time due to ClassCastException.
• Eliminating the Need to Typecast: Since the data types being held by the collections are already determined, one need not typecast it at the time of retrieval. This reduces the code’s length and a coder’s effort.

Generics in Java Skills

• To work with Generics, one should be proficient in the basics of Java.
• One should understand how type checking and typecasting work. Thorough knowledge of other concepts such as method overloading, the relationship between parent and child classes, interfaces, and their implementations is necessary.
• Also, it is crucial to understand the difference between primitive data types (system-defined data type) and objects (user-defined data type) when working with the collection framework.

Why use Generics in Java?

• Using Generics makes the code more maintainable as it reduces the need to rewrite data type-specific code every time there is a change in requirements.
• By using Generics bounded type, one can restrict the data type and, at the same time, provide flexibility to the code by defining its range.
• Generics provide type safety, making the code less error-prone and less likely to fail at a later point.

Scope for Generics in Java

Generics scope is limited to compile time, i.e., the Generics concept is applicable only at compile time but not at run time.

Example:

Code:

ArrayList myList = new ArrayList<Integer>();
ArrayList myList = new ArrayList<Float>();
ArrayList myList = new ArrayList<Double>();
ArrayList myList = new ArrayList<Boolean>();

Here all the above four statements are the same. They will allow adding any type of data to the list object.

Conclusion

Generics renders coding easy for a coder. It diminishes the chances of encountering ClassCastException at run time by providing strong type-checking. Also, it eliminates the need for typecasting, which means less code needs to be written. It allows the development of Generic algorithms independent of the data type they are working with.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!