Ограничения

Ограничения, уже упоминавшиеся ранее в этой главе, сужают круг параметров типов, используемых при параметризации. Хотя это позволяет предъявлять требования к типам, к которым применяется ваш параметризованный код, у ог­раничений имеется и другой, потенциально более важный эффект: возможность вызова методов, определенных в ограничивающих типах. Поскольку стирание уничтожает информацию о типе, при отсутствии ограничений для параметров типов могут вызываться только методы Object. Но, если ограничить параметр подмножеством типов, вы сможете вызвать методы из этого подмножества. Для установления ограничений в Java используется ключевое слово extends. Важно понимать, что в контексте параметризации extends имеет совершенно иной смысл, нежели в обычной ситуации. Следующий пример демонстрирует основы установления ограничений:

//: generics/BasicBounds.java

interface HasColor { java.awt.Color getColor(); }

class Colored<T extends HasColor> {

T item;

Colored(T item) { this.item = item; }

T getItem() { return item; }

// Ограничение позволяет вызвать метод:

java.awt.Color color() { return item.getColor(); }

}

class Dimension { public int x, y, z; }

// Не работает -- сначала класс, потом интерфейсы:

// class ColoredDimension<T extends HasColor & Dimension> {

// Несколько ограничений-

class ColoredDimension<T extends Dimension & HasColor> {

T item;

ColoredDimension(T item) { this.item = item; }

T getItem() { return item; }

java.awt.Color color() { return item.getColor(); }

int getX() { return item.x; }

int getY() { return item.y; }

int getZ() { return item.z; }

}

interface Weight { int weight(); }

// Как и при наследовании, конкретный класс может быть только один,

// а интерфейсов может быть несколько:

class Solid<T extends Dimension & HasColor & Weight> {

T item;

Solid(T item) { this.item = item; }

T getItem() { return item; }

java.awt.Color color() { return item.getColor(); }

int getX() { return item.x; }

int getY() { return item.y; }

int getZ() { return item.z; }

int weight() { return item.weight(); }

}

class Bounded

extends Dimension implements HasColor, Weight {

public java.awt.Color getColor() { return null; }

public int weight() { return 0; }

}

public class BasicBounds {

public static void main(String[] args) {

Solid<Bounded> solid =

new Solid<Bounded>(new Bounded());

solid.color();

solid.getY();

solid.weight();

}

}

Вероятно, вы заметили, что пример BasicBounds.java содержат некоторую избыточность, которая может быть устранена посредством наследования. С каждым уровнем наследования добавляются новые ограничения:

//: generics/InheritBounds.java

class HoldItem<T> {

T item;

HoldItem(T item) { this.item = item; }

T getItem() { return item; }

}

class Colored2<T extends HasColor> extends HoldItem<T> {

Colored2(T item) { super(item); }

java.awt.Color color() { return item.getColor(); }

}

class ColoredDimension2<T extends Dimension & HasColor>

extends Colored2<T> {

ColoredDimension2(T item) { super(item); }

int getX() { return item.x; }

int getY() { return item.y; }

int getZ() { return item.z; }

}

class Solid2<T extends Dimension & HasColor & Weight>

extends ColoredDimension2<T> {

Solid2(T item) { super(item); }

int weight() { return item.weight(); }

}

public class InheritBounds {

public static void main(String[] args) {

Solid2<Bounded> solid2 =

new Solid2<Bounded>(new Bounded());

solid2.color();

solid2.getY();

solid2.weight();

}

}

HoldItem просто хранит объект; это поведение наследуется классом Colored2, который также требует, чтобы его параметр реализовывал HasColor. ColoredDimension2 и Solid2 продолжают расширение иерархии и добавляют на каждом уровне новые ограничения. Теперь методы наследуются, и их не нужно повторять в каждом классе. Пример с большим количеством уровней:

//: generics/EpicBattle.java

// Demonstrating bounds in Java generics.

import java.util.*;

interface SuperPower {}

interface XRayVision extends SuperPower {

void seeThroughWalls();

}

interface SuperHearing extends SuperPower {

void hearSubtleNoises();

}

interface SuperSmell extends SuperPower {

void trackBySmell();

}

class SuperHero<POWER extends SuperPower> {

POWER power;

SuperHero(POWER power) { this.power = power; }

POWER getPower() { return power; }

}

class SuperSleuth<POWER extends XRayVision>

extends SuperHero<POWER> {

SuperSleuth(POWER power) { super(power); }

void see() { power.seeThroughWalls(); }

}

class CanineHero<POWER extends SuperHearing & SuperSmell>

extends SuperHero<POWER> {

CanineHero(POWER power) { super(power); }

void hear() { power.hearSubtleNoises(); }

void smell() { power.trackBySmell(); }

}

class SuperHearSmell implements SuperHearing, SuperSmell {

public void hearSubtleNoises() {}

public void trackBySmell() {}

}

class DogBoy extends CanineHero<SuperHearSmell> {

DogBoy() { super(new SuperHearSmell()); }

}

public class EpicBattle {

// Ограничения в параметризованных методах:

static <POWER extends SuperHearing>

void useSuperHearing(SuperHero<POWER> hero) {

hero.getPower().hearSubtleNoises();

}

static <POWER extends SuperHearing & SuperSmell>

void superFind(SuperHero<POWER> hero) {

hero.getPower().hearSubtleNoises();

hero.getPower().trackBySmell();

}

public static void main(String[] args) {

DogBoy dogBoy = new DogBoy();

useSuperHearing(dogBoy);

superFind(dogBoy);

// Так можно:

List<? extends SuperHearing> audioBoys;

// А так нельзя:

// List<? extends SuperHearing & SuperSmell> dogBoys;

}

}