[JAVA] Punkt 29: Generische Typen bevorzugen

29. Verwenden Sie den generischen Typ

• Betrachten Sie die einfache Stapelimplementierung in Punkt 7.

package tryAny.effectiveJava;

import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;

//Object-based collection - a prime candidate for generics
public class Stack1 {
    private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    public Stack1() {
        elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    public void push(Object e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }

    public Object pop() {
        if (size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        Object result = elements[--size];
        elements[size] = null; // Eliminate obsolete reference
        return result;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }

}

• Um eine Klasse generisch zu machen, fügen Sie der Klasse zuerst einen Typparameter hinzu. Der obige Stapel erfordert einen Ein-Typ-Parameter, der ein Element des Stapels ist, daher wird er üblicherweise E (Item68) genannt.
• Ersetzen Sie dann alle Objekttypen durch die entsprechenden Typparameter, damit sie kompiliert werden können.
• Eine der Problemumgehungen beim Erstellen eines Arrays mit nicht überprüfbarem Typ besteht darin, ein neues Array mit Object zu erstellen und es umzuwandeln. Dies ist jedoch im Allgemeinen nicht typsicher. In diesem Fall ist das Problem die Quelle im Konstruktor, aber das Elementfeld ist privat und es wird kein Wert von etwas anderem als der Push-Methode eingegeben, sodass die Realität garantiert E ist. Daher sollte die Warnung gelöscht werden, indem "@ SuppressWarning (" nicht markiert ")" "im Mindestbereich und mit einem Kommentar angegeben wird.

package tryAny.effectiveJava;

import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;

//Initial attempt to generify Stack - won't compile!
public class Stack2<E> {
    private E[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    // The elements array will contain only E instances from push(E).
    // This is sufficient to ensure type safety, but the runtime
    // type of the array won't be E[]; it will always be Object[]!
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Stack2() {
        elements = (E[]) new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    public void push(E e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }

    public E pop() {
        if (size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        E result = elements[--size];
        elements[size] = null; // Eliminate obsolete reference
        return result;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }

}

• Eine andere Möglichkeit, mit der Erstellung eines nicht überprüfbaren Array-Typs umzugehen, besteht darin, das Array als Objekt zu deklarieren. Selbst in diesem Fall tritt ein Fehler in der Pop-Methode auf. Wenn Sie es wirken, erhalten Sie eine Warnung, aber aus dem gleichen Grund wie oben ist es offensichtlich, dass Sie es erneut in E umwandeln können. Fügen Sie also "` @ SuppressWarning ("nicht markiert") "" im Mindestbereich (Item27) hinzu.

package tryAny.effectiveJava;

import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;

public class Stack3<E> {
    private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    public Stack3() {
        elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    public void push(E e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }

    public E pop() {
        if (size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        // push requires elements to be of type E, so cast is correct
        @SuppressWarnings("unchecked")
        E result = (E) elements[--size];
        elements[size] = null; // Eliminate obsolete reference
        return result;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }

}

• In Bezug auf die beiden oben genannten Methoden ist die erstere leichter zu lesen und die Umwandlung muss nur einmal durchgeführt werden, wenn die Instanz erstellt wird, sodass die erstere im Allgemeinen häufiger verwendet wird. Die Heap-Verschmutzung (Item32), dh der Typ des Arrays zur Laufzeit und der Typ zur Kompilierungszeit, sind jedoch unterschiedlich, sodass einige Programmierer frustriert sind, sich für Letzteres zu entscheiden.
• Das obige Beispiel widerspricht dem Rat von Item28, list over arrays zu verwenden, aber Java unterstützt list von Natur aus nicht und Sie müssen Arrays irgendwo im generischen Typ verwenden. Beispielsweise verwendet ArrayList Arrays. Darüber hinaus verwenden HashMap usw. Arrays für die Leistung.
• Grundsätzlich kann für den Typparameter im obigen Beispiel alles angegeben werden. Wenn jedoch ein primitiver Typ wie Stack oder Stack angegeben wird, tritt ein Kompilierungsfehler auf. Wenn Sie einen primitiven Typ verwenden möchten, geben Sie den Box-Typ im Typparameter (Item61) an.
• Einige generische Typen legen Einschränkungen für Typparameter fest. Beispielsweise verwendet die DelayQueue-Klasse begrenzte Parameter wie:

class DelayQueue<E extends Delayed> implements BlockingQueue<E>