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Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger. 
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Imperative Sprachkonzepte
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Eigene Klassen schreiben
6 Objektorientierte Beziehungsfragen
7 Ausnahmen müssen sein
8 Äußere.innere Klassen
9 Besondere Typen der Java SE
10 Generics<T>
11 Lambda-Ausdrücke und funktionale Programmierung
12 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
13 Komponenten, JavaBeans und Module
14 Die Klassenbibliothek
15 Einführung in die nebenläufige Programmierung
16 Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen
17 Einführung in grafische Oberflächen
18 Einführung in Dateien und Datenströme
19 Einführung ins Datenbankmanagement mit JDBC
20 Einführung in <XML>
21 Testen mit JUnit
22 Bits und Bytes und Mathematisches
23 Die Werkzeuge des JDK
A Java SE-Paketübersicht
Stichwortverzeichnis


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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom

Einführung, Ausbildung, Praxis
Buch: Java ist auch eine Insel


Java ist auch eine Insel

Pfeil 10 Generics<T>
Pfeil 10.1 Einführung in Java Generics
Pfeil 10.1.1 Mensch versus Maschine – Typprüfung des Compilers und der Laufzeitumgebung
Pfeil 10.1.2 Taschen
Pfeil 10.1.3 Generische Typen deklarieren
Pfeil 10.1.4 Generics nutzen
Pfeil 10.1.5 Diamonds are forever
Pfeil 10.1.6 Generische Schnittstellen
Pfeil 10.1.7 Generische Methoden/Konstruktoren und Typ-Inferenz
Pfeil 10.2 Umsetzen der Generics, Typlöschung und Raw-Types
Pfeil 10.2.1 Realisierungsmöglichkeiten
Pfeil 10.2.2 Typlöschung (Type Erasure)
Pfeil 10.2.3 Probleme der Typlöschung
Pfeil 10.2.4 Raw-Type
Pfeil 10.3 Einschränken der Typen über Bounds
Pfeil 10.3.1 Einfache Einschränkungen mit extends
Pfeil 10.3.2 Weitere Obertypen mit &
Pfeil 10.4 Typparameter in der throws-Klausel *
Pfeil 10.4.1 Deklaration einer Klasse mit Typvariable <E extends Exception>
Pfeil 10.4.2 Parametrisierter Typ bei Typvariable <E extends Exception>
Pfeil 10.5 Generics und Vererbung, Invarianz
Pfeil 10.5.1 Arrays sind kovariant
Pfeil 10.5.2 Generics sind nicht kovariant, sondern invariant
Pfeil 10.5.3 Wildcards mit ?
Pfeil 10.5.4 Bounded Wildcards
Pfeil 10.5.5 Bounded-Wildcard-Typen und Bounded-Typvariablen
Pfeil 10.5.6 Das LESS-Prinzip
Pfeil 10.5.7 Enum<E extends Enum<E>> *
Pfeil 10.6 Konsequenzen der Typlöschung: Typ-Token, Arrays und Brücken *
Pfeil 10.6.1 Typ-Token
Pfeil 10.6.2 Super-Type-Token
Pfeil 10.6.3 Generics und Arrays
Pfeil 10.6.4 Brückenmethoden
Pfeil 10.6.5 Zum Weiterlesen
 

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10.3Einschränken der Typen über Bounds Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Bei generischen Angaben können die Typen weiter eingeschränkt werden. Das ist nützlich, da ein beliebiger Typ oft zu allgemein ist. Unsere Deklaration von random(…) sah keine Einschränkungen für die Typen vor:

public static <T> T random( T m, T n ) {

return Math.random() > 0.5 ? m : n;

}

So ist Folgendes möglich:

Object o1 = new Object();

Object o2 = new Point();

System.out.println( random( o1, o2 ) );

Da der Typ beliebig ist, können Objekte übergeben werden, die vielleicht wenig Sinn ergeben, insbesondere in ihrer Kombination.

 

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10.3.1Einfache Einschränkungen mit extends Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Bei der Deklaration eines generischen Typs kann vorgeschrieben werden, dass der spätere parametrisierte Typ eine bestimmte Klasse erweitert oder eine konkrete Schnittstelle implementiert. Soll unsere statische random(…)-Methode zum Beispiel nur Objekte vom Typ CharSequence (also Zeichenfolgen wie String und StringBuffer/StringBuilder) akzeptieren, so schreiben wir das in die Deklaration mit hinein:

Listing 10.10com/tutego/insel/generic/BondageBounds.java, BondageBounds

public class BondageBounds {



public static <T extends CharSequence> T random( T m, T n ) {

return Math.random() > 0.5 ? m : n;

}



public static void main( String[] args ) {

String random1 = random( "Shinju", "Karada" );

System.out.println( random1 );



CharSequence random2 = random( "Ushiro", new StringBuilder("Takatekote") );

System.out.println( random2 );

}

}

Einen Aufruf mit zwei Strings lässt der Compiler korrekterweise durch, genauso wie mit String und StringBuilder, wobei der Rückgabetyp dann nur noch CharSequence ist.

Ein Fehler ist leicht zu provozieren. Dazu muss der Methode random(…) nur etwa ein Point übergeben werden – Point ist nicht vom Typ CharSequence. So führt

System.out.println( random( "", new Point() ) ); // inline Compilerfehler

// »Bound mismatch«

zu der Fehlermeldung: »Bound mismatch: The generic method random(T, T) of type BondageBounds is not applicable for the arguments (String, Point). The inferred type Serializable is not a valid substitute for the bounded parameter <T extends CharSequence>«.

Der Compiler führt eine Typ-Inferenz durch; das heißt, er schaut sich an, welche gemeinsamen Typen die Argumente "" und Point haben, und kommt auf Serializable. Der Typ hilft jedoch nicht weiter, denn wir wollten bloß CharSequences einsetzen können.

Typeinschränkung für gemeinsame Methoden

Eine Typeinschränkung wie <T extends CharSequence> ist interessant, da wir so wissen, dass ein konkreter Typparameter (etwa String oder StringBuffer) mindestens die Methoden der Schnittstelle CharSequence hat. Das ist logisch, denn bei einer Einschränkung des Typs wird der Compiler sicherstellen, dass die konkreten Typen die vorgeschriebene Schnittstelle implementieren (oder die Klasse erweitern), und damit, dass die Methoden existieren.

Nehmen wir an, wir wollten ein typsicheres max(…) implementieren. Es soll den größeren der beiden Werte zurückgeben. Vergleiche lassen sich einfach tätigen, wenn die Objekte Comparable implementieren, denn compareTo(…) liefert einen Rückgabewert, der aussagt, welches Objekt nach der definierten Metrik kleiner, größer oder gleich ist.

Listing 10.11com/tutego/insel/generic/BondageBounds.java, max()

public static <T extends Comparable<T>> T max( T m, T n ) {

return m.compareTo( n ) > 0 ? m : n;

}

Die Nutzung ist einfach:

System.out.println( max( "Kino", "Lesen" ) ); // Lesen

System.out.println( max( 12, 100 ) ); // 100

[»]Hinweis

Ohne Type-Bound können nur die Methoden von Object verwendet werden, somit Methoden wie equals(…), hashCode() und toString().

Betrachten wir einen Fehlerfall. Intuitiv ist anzunehmen, dass alles, was vom Typ Comparable ist, ein gültiger Argumenttyp für max(…) ist. Das ist aber nicht ganz präzise, denn wir schreiben <T extends Comparable<T>> T max(T m, T n), was bedeutet, dass der gemeinsame Typ für m und n laut Typ-Inferenz Comparable sein muss, nicht nur jeder einzelne. Was das bedeutet, zeigt die folgende Anweisung, die der Compiler mit einem Fehler ablehnt:

System.out.println( max( 12L, 100F ) ); // inline Compilerfehler »incompatible mismatch«

Nach dem Boxing leitet der Compiler aus dem Long 12 und dem Float 100 den gemeinsamen Typ Number ab. (Zur Erinnerung: Der Compiler geht in der Typhierarchie so lange nach oben, bis ein gemeinsamer Typ gefunden wurde, der für T eingesetzt werden kann; das ist Number.) Aber Number ist nicht vom Typ Comparable, und so folgt eine Fehlermeldung:

error: method max in class ... cannot be applied to given types;

System.out.println( max( 12L, 100F ) );

^

required: V,V

found: long,float

reason: inference variable V has incompatible bounds

equality constraints: Long,Float

lower bounds: Float,Long

where V is a type-variable:

V extends Comparable<V> declared in method <V>max(V,V)

[»]Hinweis

Bei <T extends Comparable<T>> handelt es sich um einen so genannten rekursiven Type-Bound. Er kommt selten vor und soll hier nicht weiter vertieft werden. Bei Interesse gibt http://tutego.de/go/getthistrick weitere Hinweise. Wird die Methode max(…) zum Beispiel fälschlicherweise mit

static <T extends Comparable/*Hier fehlt was*/> T max( T m, T n ) { … }

deklariert, so gibt der Compiler die Warnung »Comparable is a raw type. References to generic type Comparable<T> should be parameterized« aus. Ignorieren wir die Warnung, so lässt sich max(12L, 100F) tatsächlich aufrufen, doch es folgt eine ClassCastException mit »java.lang. Float cannot be cast to java.lang.Long«.

 

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10.3.2Weitere Obertypen mit & Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Soll der konkrete Typ zu mehreren Typen passen, lassen sich mit einem & weitere Obertypen hinzunehmen. Wichtig ist aber, dass nur eine Klassen-Vererbungsangabe stattfinden kann, also nur ein extends stehen darf, da Java keine Mehrfachvererbung auf Klassenebene unterstützt. Bei dem Rest muss es sich um implementierte Schnittstellen handeln. Die allgemeine Notation (für eine Klasse C und Schnittstellen I1 bis In) ist: T extends C & I1 & I2 & … & In.

Nehmen wir eine fiktive Oberklasse Endeavour und die Schnittstellen Serializable und Comparable an.[ 203 ](Comparable bekommt selbst einen Typparameter, was das Beispiel aus Gründen der Übersichtlichkeit auslässt. ) Dann sind die folgenden Deklarationen prinzipiell erlaubt:

  • <T extends Endeavour>

  • <T extends Serializable & Comparable>

  • <T extends Endeavour & Serializable>

  • <T extends Endeavour & Comparable & Serializable>

Syntaktisch falsch wäre etwa <T extends Endeavour & T extends Comparable>, da das Schlüsselwort extends nur einmal vorkommen darf.

 


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