Что делать, если у вас имеется существующий класс, реализующий Iterable, и вы хотите добавить новые способы использования этого класса в синтаксисе foreach? Допустим, вы хотите иметь возможность выбора между перебором списка слов в прямом или обратном направлении. Если просто воспользоваться наследованием от класса и переопределить метод iterator, то существующий метод будет заменен и никакого выбора не будет. Одно из решений этой проблемы основано на использовании идиомы, которую я называю «методом-адаптером». Термин «адаптер» происходит от одноименного паттерна: вы должны предоставить интерфейс, необходимый для работы синтаксиса foreach. Если у вас имеется один интерфейс, а нужен другой, проблема решается написанием адаптера. В данном случае требуется добавить к стандартному «прямому» итератору обратный, так что переопределение исключено. Вместо этого мы добавим метод, создающий объект Iterable, который может использоваться в синтаксисе foreach. Как будет показано далее, это позволит нам предоставить несколько вариантов использования foreach:
//: holding/AdapterMethodIdiom.java
// Идиома "метод-адаптер" позволяет использовать foreach
// с дополнительными разновидностями Iterable.
import java.util.*;
class ReversibleArrayList<T> extends ArrayList<T> {
public ReversibleArrayList(Collection<T> c) { super(c); }
public Iterable<T> reversed() {
return new Iterable<T>() {
public Iterator<T> iterator() {
return new Iterator<T>() {
int current = size() - 1;
public boolean hasNext() { return current > -1; }
public T next() { return get(current--); }
public void remove() { // // He реализован
throw new UnsupportedOperationException();
}
};
}
};
}
}
public class AdapterMethodIdiom {
public static void main(String[] args) {
ReversibleArrayList<String> ral =
new ReversibleArrayList<String>(
Arrays.asList("To be or not to be".split(" ")));
// Получаем обычный итератор, полученный при помощи iterator():
for(String s : ral)
System.out.print(s + " ");
System.out.println();
// Передаем выбранный нами Iterable
for(String s : ral.reversed())
System.out.print(s + " ");
}
}
<spoiler text="Output:">
To be or not to be
be to not or be To
</spoiler> Если просто поместить объект ral в синтаксис foreach, мы получим (стандартный) «прямой» итератор. Но если вызвать для объекта reversed(), поведение изменится. Использовав этот прием, можно добавить в пример IterableClass.java два метода-адаптера:
//: holding/MultiIterableClass.java
// Adding several Adapter Methods.
import java.util.*;
public class MultiIterableClass extends IterableClass {
public Iterable<String> reversed() {
return new Iterable<String>() {
public Iterator<String> iterator() {
return new Iterator<String>() {
int current = words.length - 1;
public boolean hasNext() { return current > -1; }
public String next() { return words[current--]; }
public void remove() { He реализован
throw new UnsupportedOperationException();
}
};
}
};
}
public Iterable<String> randomized() {
return new Iterable<String>() {
public Iterator<String> iterator() {
List<String> shuffled =
new ArrayList<String>(Arrays.asList(words));
Collections.shuffle(shuffled, new Random(47));
return shuffled.iterator();
}
};
}
public static void main(String[] args) {
MultiIterableClass mic = new MultiIterableClass();
for(String s : mic.reversed())
System.out.print(s + " ");
System.out.println();
for(String s : mic.randomized())
System.out.print(s + " ");
System.out.println();
for(String s : mic)
System.out.print(s + " ");
}
}
<spoiler text="Output:">
banana-shaped. be to Earth the know we how is that And
is banana-shaped. Earth that how the be And we know to
And that is how we know the Earth to be banana-shaped.
</spoiler> Из выходных данных видно, что метод Collections.shuffle не изменяет исходный массив, а только переставляет ссылки в shuffled. Так происходит только потому, что метод randomized() создает для результата Arrays.asList() «обертку» в виде ArrayList. Если бы операция выполнялась непосредственно с объектом List, полученным от Arrays.asList(), то это привело бы к изменению нижележащего массива:
</spoiler> В первом случае вывод Arrays.asList() передается конструктору ArrayList(), а последний создает объект ArrayList, ссылающийся на элементы ia. Перестановка этих ссылок не изменяет массива. Но, если мы используем результат Arrays.asList(ia) напрямую, перестановка изменит порядок ia. Важно учитывать, что Arrays.asList() создает объект List, который использует нижележащий массив в качестве своей физической реализации. Если с этим объектом List выполняются какие-либо изменяющие операции, но вы не хотите изменения исходного массива, создайте копию в другом контейнере.
Резюме
В Java существует несколько способов хранения объектов:
· В массивах объектам назначаются числовые индексы. Массив содержит объекты заранее известного типа, поэтому преобразование типа при выборке объекта не требуется. Массив может быть многомерным и может использоваться для хранения примитивных типов. Тем не менее изменить размер созданного массива невозможно.
· В Collection хранятся отдельные элементы, а в Map — пары ассоциированных элементов. Механизм параметризации позволяет задать тип объектов, хранимых в контейнере, поэтому поместить в контейнер объект неверного типа невозможно, и элементы не нуждаются в преобразовании типа при выборке. И Collection, и Map автоматически изменяются в размерах при добавлении новых элементов. В контейнерах не могут храниться примитивы, но механизм автоматической упаковки автоматически создает объектные «обертки», сохраняемые в контейнере.
· В контейнере List, как и в массиве, объектам назначаются числовые индексы — таким образом, массивы и List являются упорядоченными контейнерами.
· Используйте ArrayList при частом использовании произвольного доступа к элементам или LinkedList при частом выполнении операций вставки и удаления в середине списка.
· Поведение очередей и стеков обеспечивается контейнером LinkedList.
· Контейнер Map связывает с объектом не целочисленный индекс, а другой объект. Контейнеры HashMap оптимизированы для быстрого доступа, а контейнер TreeMap хранит ключи в отсортированном порядке, но уступает по скорости HashMap. В контейнереLinkedHashMap элементы хранятся в порядке вставки, но хеширование обеспечивает быстрый доступ.
· В контейнере Set каждый объект может храниться только в одном экземпляре. Контейнер HashSet обеспечивает максимальную скорость поиска, а в TreeSet элементы хранятся в отсортированном порядке. В контейнере LinkedHashSet элементы хранятся в порядке вставки.
· Использовать старые классы Vector, Hashtable и Stack в новом коде не нужно.
Контейнеры Java — необходимый инструмент, которым вы будете постоянно пользоваться в своей повседневной работе; благодаря им ваш код станет более простым, мощным и эффективным. Возможно, на освоение некоторых аспектов контейнеров потребуется время, но вы быстро привыкнете к классам этой библиотеки и начнете использовать их.
