Java: руководство для начинающих

Шилдт Герберт

}

class GenConsDemo { public static void main(String args[]) { Summation ob = new Summation(4.0); System.out.println("Summation of 4.0 is " + ob.getSum); }

} В классе Summation вычисляется и инкапсулируется сумма всех чисел от 0 до N, причем значение N передается конструктору. Для конструктора Summation указан параметр типа, ограниченный сверху классом Number, и поэтому объект типа Summation может быть создан с использованием любого числового типа, в том числе Integer, Float и Double. Независимо от используемого числового типа, соответствующее значение преобразуется в тип Integer при вызове intValue , а затем вычисляется требуемая сумма. Таким образом, класс Summation совсем не обязательно объявлять обобщенным — достаточно сделать обобщенным только его конструктор. ## Обобщенные интерфейсы

Наряду с обобщенными классами и методами существуют также обобщенные интерфейсы. Такие интерфейсы определяются подобно обобщенным классам. Их применение демонстрируется в приведенном ниже примере программы. В ней создается интерфейс Containment, который может быть реализован классами, хранящими одно или несколько значений. Кроме того, в этой программе объявляется метод contains , в котором определяется, содержится ли указанное значение в текущем объекте.

// Пример обобщенного интерфейса.

// В этом интерфейсе подразумевается, что реализующий // его класс содержит одно или несколько значений, interface Containment { // обобщенный интерфейс // Метод contains проверяет, содержится ли // некоторый элемент в объекте класса, // реализующего интерфейс Containment, boolean contains(Т о); }

// реализовать интерфейс Containment с помощью массива, // предназначенного для хранения значений. // Любой класс, реализующий обобщенный интерфейс, // также должен быть обобщенным. class MyClass implements Containment { T[] arrayRef; MyClass(T[] o) { arrayRef = o; } // реализовать метод contains public boolean contains(T o) { for(T x : arrayRef) if(x.equals(o)) return true; return false; }

}

class GenlFDemo { public static void main(String args[]) { Integer x[] = { 1, 2, 3 }; MyClass<Integer> ob = new MyClass<Integer>(x); if(ob.contains(2)) System.out.println("2 is in ob"); else System.out.println("2 is NOT in ob"); if(ob.contains(5)) System.out.println("5 is in ob"); else System.out.println("5 is NOT in ob"); // Следующие строки кода недопустимы, так как объект ob // является вариантом реализации интерфейса Containment для // типа Integer, а значение 9.25 относится к типу Double. // if(ob.contains(9.25)) // Недопустимо! // System.out.println("9.25 is in ob"); ~ }

} Выполнение этой программы дает следующий результат:

2 is in ob 5 is NOT in ob Большую часть исходного кода этой программы нетрудно понять, но на некоторых ее особенностях следует все же остановиться. Обратите прежде всего внимание на то, как объявляется интерфейс Containment:

interface Containment { Обобщенные интерфейсы объявляются таким же образом, как и обобщенные классы. В данном случае параметр типа Т задает тип включаемого объекта. Интерфейс Containment реализуется классом MyClass. Объявление этого класса выглядит следующим образом:

class MyClass implements Containment { Если класс реализует обобщенный интерфейс, то он также должен быть обобщенным. В нем должен быть объявлен как минимум тот же параметр типа, который указан в объявлении интерфейса. Например, приведенный ниже вариант объявления класса MyClass недопустим.

class MyClass implements Containment { // Ошибка! В данном случае ошибка заключается в том, что в классе MyClass не объявлен параметр типа, а это означает, что передать параметр типа интерфейсу Containment нельзя. Если идентификатор Т останется неизвестным, компилятор выдаст сообщение об ошибке. Класс, реализующий обобщенный интерфейс, может не быть обобщенным только в одном случае: если при объявлении класса для интерфейса указывается конкретный тип. Такой способ объявления класса приведен ниже,

class MyClass implements Containment { // Допустимо Вас теперь вряд ли удивит, что один или несколько параметров типа для универсального интерфейса могут быть ограничены. Это позволяет указывать, какие именно типы данных допустимы для интерфейса. Так, если требуется запретить передачу интерфейсу Containment значений, не являющихся числовыми, для этой цели интерфейс можно объявить следующим образом:

interface Containment { Теперь любой класс, реализующий интерфейс Containment, должен передавать ему значение типа, удовлетворяющее указанным выше ограничениям. Например, класс MyClass, реализующий данный интерфейс, должен

объявляться следующим образом:

class MyClass implements Containment { Обратите особое внимание на то, как параметр типа Т объявляется в классе MyClass, а затем передается интерфейсу Containment. На этот раз интерфейсу Containment требуется тип, расширяющий тип Number, поэтому в классе MyClass, реализующем этот интерфейс, должны быть указаны соответствующие ограничения. Если верхняя граница задана в объявлении класса, то ее нет необходимости указывать еще раз в операторе implements. Если же попытаться сделать это, будет получено сообщение об ошибке. Например, следующее выражение составлено неверно и не будет скомпилировано:

// Ошибка! class MyClass implements Containment { Если параметр типа задан в объявлении класса, он лишь передается интерфейсу без дальнейших видоизменений. Ниже приведена общая форма объявления обобщенного интерфейса.

interface имяинтерфейса<параметрытипа> { // ... где параметры_типа указываются списком через запятую. При реализации обобщенного интерфейса в объявлении класса также должны быть указаны параметры типа. Общая форма объявления класса, реализующего обобщенный интерфейс, приведена ниже.

class имякласса<параметрытипа> implements имяинтерфейса<параметрытипа> { **Пример для опробования 13.1.** Создание обобщенного класса очереди Главным преимуществом обобщенных классов является возможность создания надежного кода, пригодного для повторного использования. Как пояснялось в начале главы, многие алгоритмы могут быть реализованы одинаково независимо от типа данных. Например, очередь в равной степени пригодна для хранения целых чисел, символьных строк, объектов типа File и других типов данных. Вместо того чтобы создавать отдельный класс очереди для объектов каждого типа, можно разработать единое обобщенное решение, пригодное для обращения с объектами любого типа. В итоге цикл проектирования, программирования, тестирования и отладки кода будет выполняться только один раз, не повторяясь всякий раз, когда потребуется организовать очередь для нового типа данных. В этом проекте предстоит в очередной и последний раз видоизменить класс очереди, разработка которого была впервые начата в главе 5. Для этой цели будет объявлен обобщенный интерфейс, определяющий операции над очередью, созданы два класса исключений и реализована очередь фиксированного размера. Разумеется, вам ничто не помешает поэкспериментировать с другими разновидностями обобщенных очередей, например, создать динамическую или циклическую очередь, следуя приведенным ниже рекомендациям. Кроме того, исходный код, реализующий очередь в этом проекте, будет организован в виде ряда отдельных файлов. С этой целью код интерфейса, исключений, реализации очереди фиксированного размера и программы, демонстрирующей очередь в действии, будет распределен по отдельным исходным файлам. Такая организация исходного кода отвечает подходу, принятому в работе над большинством реальных проектов. Последовательность действий 1. Первым этапом создания обобщенной очереди станет формирование обобщенного интерфейса, описывающего две операции над очередью: размещение и извлечение. Обобщенная версия интерфейса очереди будет называться iGenQ, ее исходный код приведен ниже. Введите этот код во вновь созданный файл IGenQ. java. // Обобщенный интерфейс очереди, public interface IGenQ<T> { // поместить элемент в очередь void put(T ch) throws QueueFullException; // извлечь элемент из очереди Т get throws QueueEmptyException; } ``` Обратите внимание на то, что тип данных, предназначенных для хранения в очереди, определяется параметром типа т.

Далее создайте файл QExc. j ava. Введите в него два приведенных ниже класса, в которых определяются исключения, возникающие в работе с очередью. // Исключение в связи с ошибками переполнения очереди, class QueueFullException extends Exception { int size; QueueFullException(int s) { size = s; } public String toString { return "\nQueue is full. Maximum size is " + size; } } // Исключение в связи с ошибками опустошения очереди, class QueueEmptyException extends Exception { public String toString { return "\nQueue is empty."; } }