Java GenericsとWildcardsの理解

Java Genericsは、クラス、インターフェイス、および方法でタイプパラメーターを許可することにより、コンパイルタイムタイプの安全性を提供し、キャストを排除します。ワイルドカード（？、？拡張タイプ、？スーパータイプ）は、柔軟性で未知のタイプを処理します。 1.タイプが無関係で、オブジェクトとしてのみ読み取りが必要な場合、無制限のワイルドカードを使用します。 2。上に縛られたワイルドカードを使用を拡張します（たとえば、数字の合計）。 3。下にあるワイルドカードを使用アイテムを追加する消費者シナリオの場合（たとえば、リストに整数を追加します）。 PECSルールを覚えておいてください：プロデューサーは拡張、消費者スーパー。ジェネリックはタイプの消去を使用するため、タイプ情報は実行時に利用できないため、ジェネリックタイプ、ランタイムチェック、またはパラメーター化されたタイプの配列のインスタンス化が防止されます。生の種類や不必要なワイルドカードの返品タイプは避けてください。これらの原則を理解することで、JavaコレクションとAPIのコードの安全性と表現力が向上します。

Javaジェネリックとワイルドカードは、コードの再利用を促進しながらタイプセーフプログラミングを可能にする強力な機能です。 Java 5で導入され、クラス、インターフェイス、およびさまざまなタイプのオブジェクトを操作する方法を許可し、コンパイル時間にタイプエラーをキャッチしました。ただし、構文と動作、特にワイルドカードは、最初は混乱する可能性があります。それらを実用的な方法で分解しましょう。

Javaジェネリックとは何ですか？

ジェネリックでは、型パラメーターを使用したクラス、インターフェイス、およびメソッドを定義できます。 Objectとキャストを使用する代わりに、コレクション（または一般的なタイプ）が保持するオブジェクトの種類を指定できます。

例：

 List <String> names = new ArrayList <>（）;
names.add（ "Alice"）;
文字列name = names.get（0）; //キャストは必要ありません

ジェネリックがなければ、キャストする必要があります。

リストnames = new arrayList（）;
names.add（ "Alice"）;
string name =（string）name.get（0）; // ClassCastExceptionのリスク

ジェネリックは、鋳造の必要性を排除し、コンパイル時間タイプの安全性を提供します。

ワイルドカード：未知のタイプを扱う

時々、あなたが働いている一般的なコレクションの正確なタイプを知らないこともありますが、それでも安全に操作したいと思っています。それはワイルドカード（ ? ）が入ってくるところです。

ワイルドカードには3種類あります。

1。バウンドのないワイルドカード（ <?> ）

タイプを知っても気にしない場合は使用してください。

 public void printlist（list <？> list）{
    for（オブジェクトアイテム：リスト）{
        System.out.println（item）;
    }
}

要素をObjectとして読むことはできますが、実際のタイプが不明であるため、要素（ nullを除く）を追加することはできません。

✅安全： list.get(0)
list.add("hello")

2。上限のワイルドカード（ <? extends Type> ）

タイプまたはそのサブタイプのいずれかを受け入れたいときは使用します。 「プロデューサー」シナリオで一般的です（コレクションから読む）。

 public double sum（list <？extends number> number）{
    return numbers.stream（）
                  .maptodouble（number :: doublevalue）
                  。和（）;
}

このメソッドは、両方とも拡張Numberあるため、 List<Integer> 、 List<Double>などを受け入れます。

ただし、繰り返しますが、 Numberとして読むことはできますが、オブジェクト（ nullを除く）を追加することはできません。正確なタイプがわからないためです。

corks： sum(intList) intListがList<Integer>である場合
obleできない： numbers.add(new Integer(5))

3。下部のワイルドカード（ <? super Type> ）

タイプまたはそのスーパータイプのいずれかを受け入れたいときは使用します。 「消費者」シナリオで一般的です（コレクションに書き込みます）。

 public void addnumbers（list <？super integer> list）{
    list.add（1）;
    list.add（2）;
}

これは、 List<Integer> 、 List<Number> 、またはList<Object>を受け入れます。

Integer値を追加できますが、読むときは、それらがObjectであることを知っています。

✅追加可能： list.add(42)
decaurty reading gives： Object obj = list.get(0);

PECSルール：プロデューサーは拡張、消費者スーパー

効果的なJavaからのこのニーモニックは、使用するワイルドカードを決定するのに役立ちます。

• extends →リストはプロデューサーです（そこからアイテムを取得/抽出します）
• super →リストは消費者です（アイテムを入れて/追加）

例：

 public static <t> void copy（list <？super t> dest、list <？extends t> src）{
    （tアイテム：src）{
        Dest.Add（item）;
    }
}

• src T →使用を生成しますか? extends T
• dest消費T →使用? super T

これがまさにCollections.copy()設計方法です。

タイプの消去と制限

Javaのジェネリックがタイプの消去を使用していることを覚えておくことが重要です。型情報は実行時に削除されます。これはつまり：

• 一般的なタイプをインスタンス化することはできません： new T() ❌
• ジェネリックタイプに基づくランタイムチェックはありません： list instanceof List<string></string>は違法です
• パラメーター化されたタイプの配列を作成できません： new List<string>[10]</string> ❌

これらの制限は、JVMが実行時に生のタイプのみを見るために存在します。

一般的な落とし穴

• ワイルドカードを不必要にリターンタイプとして使用しないでください。主にメソッドパラメーターでそれらを使用します。
• 生のタイプを避けてください（ List<string></string>の代わりにListなど） - ジェネリックの目的を打ち負かします。
• ワイルドカードと一般的な方法を慎重に混ぜてください。一般的な方法が明確になる場合があります。

まとめ

• ジェネリックは、コンパイルタイムタイプの安全性を提供し、キャストを排除します。
• ワイルドカード（ ? 、、 extends 、 super ）は、正確なタイプが不明な場合に柔軟性を処理します。
• PECを覚えておいてください：使用時にextends使用し、パッティング時にsuperしてください。
• タイプ消去はいくつかの用途を制限しますが、後方互換性を保持します。

これらの概念を理解することで、コレクション、ストリーム、およびAPIとの連携により、はるかに安全で表現力豊かになります。 PECとワイルドカードルールを内面化すると、それらは第二の性質になります。

以上がJava GenericsとWildcardsの理解の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。