Java ジェネリックスにおけるインターフェイスと抽象クラスの役割

Interface は、クラスが実装する必要がある動作を定義するために使用され、サブタイプを許可します。抽象クラスには抽象メソッドが含まれるため、抽象クラスをインスタンス化することはできません。

Java ジェネリクスにおけるインターフェイスと抽象クラスの役割

はじめに
ジェネリクスは特定の型を指定せずに再利用可能なコードを作成できる強力なプログラミング技術。インターフェイスと抽象クラスはジェネリックスで重要な役割を果たし、型付きシステムでポリモーフィズムと抽象化を実現するメカニズムを提供します。

インターフェイス
インターフェイスは、メソッド宣言のみを含む抽象型です。これは、インターフェイスを実装するクラスによって実装される必要があるメソッドのセットを定義します。インターフェイスにはフィールドやコンストラクターを含めることはできません。

サブタイプ
インターフェイスを使用して、サブタイプ関係を確立できます。クラスがインターフェイスを実装すると、そのクラスはそのインターフェイスのサブタイプになります。これは、子クラスのオブジェクトをその親のクラス型変数に割り当てることができるのと同じように、そのクラスのオブジェクトをそのインターフェイス型変数に割り当てることができることを意味します。

実践的な例

public interface Comparable<T> {
    int compareTo(T other);
}

public class Person implements Comparable<Person> {

    private String name;
    private int age;

    @Override
    public int compareTo(Person other) {
        return this.age - other.age;
    }
}

// 使用示例
List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("John", 30));
people.add(new Person("Mary", 25));

Collections.sort(people);  // 使用接口实现按年龄排序

この例では、Person クラスが Comparable インターフェイスを実装して、並べ替えられるようにしています。年齢別に比較してみます。これは、Collections.sort() メソッドを使用して、Person オブジェクトのコレクションを並べ替えることができることを意味します。

抽象クラス
抽象クラスは、インスタンス化できないクラスです。通常のメソッドやフィールドだけでなく、抽象メソッド (実装のないメソッド) も含めることができます。

ポリモーフィズム
抽象クラスを使用すると、オブジェクトをポリモーフィックに使用できます。抽象クラス型を参照する変数を作成すると、そのクラスまたはそのサブクラスのオブジェクトを参照できます。

実践例

public abstract class Shape {

    private String color;

    public abstract double getArea();
}

public class Rectangle extends Shape {

    private double width;
    private double height;

    @Override
    public double getArea() {
        return width * height;
    }
}

public class Circle extends Shape {

    private double radius;

    @Override
    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

// 使用示例
List<Shape> shapes = new ArrayList<>();
shapes.add(new Rectangle(5, 10));
shapes.add(new Circle(5));

for (Shape shape : shapes) {
    System.out.println(shape.getArea());
}

この例では、Shape は getArea()## を定義する抽象クラスです # メソッドが実装されていますそのサブクラス Rectangle および Circle によって。これにより、さまざまな形のオブジェクトを作成してコレクションに保存し、ポリモーフィックな方法で使用できるようになります。

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