Generics. Классы-оболочки - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Generics. Классы-оболочки. Доклад-сообщение содержит 51 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Generics

Слайд 2

Описание слайда:

Классы-оболочки В языке Java существуют классы-оболочки, которые являются объектным представлением восьми примитивных типов. Все классы-оболочки являются immutable. Автоупаковка и распаковка позволяют легко конвертировать примитивные типы в их соответствующие классы-оболочки и наоборот.

Слайд 3

Описание слайда:

Пример упаковки и распаковки int a = 5; Integer b = a; // автоупаковка Integer c = new Integer(a); // упаковка int d = b; // распаковка int e = (int)c; // необязательно System.out.println(c); // 5

Слайд 4

Описание слайда:

Примитивные типы и обёртки

Слайд 5

Описание слайда:

Зачем нужны оболочки Разработчиками языка Java было принято решение отделить примитивные типы и классы-оболочки, указав при этом следующее: Используйте классы-обёртки, когда работаете со стандартными коллекциями Используйте примитивные типы для того, чтобы ваши программы были максимально просты Ещё одним важным моментом является то, что примитивные типы не могут быть null, а классы-оболочки — могут. Также классы-оболочки могут быть использованы для достижения полиморфизма.

Слайд 6

Описание слайда:

Практика Создайте объект типа Double, и изучите список методов, предоставляемых этим классом. Создайте объект на основе целого числа, вещественного числа, строки. Попытайтесь изменить состояние объекта.

Слайд 7

Описание слайда:

Обобщения (generics) Нередко, создаваемые разработчиками алгоритмы и коллекции могут быть успешно использованы для разных типов данных без какого-либо изменения. Например, не зависят от типа данных алгоритмы поиска и сортировки, а класс List пригодился бы как для хранения целых чисел, так и для хранения объектов типа Student. Чтобы не создавать однообразные реализации для каждого типа данных, в языке Java начиная с версии SE5.0 были введены обобщения, или обобщённые типы, которые позволяют создавать более безопасный и при этом универсальный код.

Слайд 8

Описание слайда:

Безопасность int x = 44; String s = "hello"; ArrayList array = new ArrayList(); array.add(x); // упаковка (boxing) array.add(s); // упаковки нет! int y = (int) array.get(0); // unboxing int z = (int) array.get(1); // упс!!!

Слайд 9

Описание слайда:

Упаковка и распаковка В примере используется стандартный класс ArrayList из пакета java.util, который представляет коллекцию объектов. Чтобы поместить объект в коллекцию, применяется метод add. И хотя в коллекцию добавляются число и строка, по существу ArrayList содержит коллекцию значений типа Object. Таким образом, в вызове array.add(x); значение переменной x вначале "упаковывается" в объект типа Integer и апкастится до типа Object, а потом при получении элементов из коллекции - наоборот, "распаковывается" в нужный тип.

Слайд 10

Описание слайда:

Устройство ArrayList ArrayList устроен как массив ссылок типа Object, что позволяет добавлять в коллекцию переменные любого типа. Такая гибкость в некоторых случаях удобна, однако чаще всего в коллекции хранятся переменные одного и того же типа. Можно легко допустить ошибку приведения при извлечении данных из коллекции, т.е. поместить в коллекцию переменную одного типа, а при извлечении выполнить приведение к другому типу…

Слайд 11

Описание слайда:

Проблемы Упаковка и распаковка (boxing и unboxing) ведут к снижению производительности, поскольку система должна выполнить необходимые преобразования. Существует и другая проблема, связанная с упаковкой-распаковкой, - проблема безопасности типов. Например, во время выполнения последней строки возникает ошибка.

Слайд 12

Описание слайда:

Хранение ссылок Следует отметить, что если хранить в коллекции объекты ссылочных (не примитивных) типов, то снижения производительности происходить не будет, так как выполняется не упаковка-распаковка, а лишь формальное преобразование пользовательского типа в Object или наоборот.

Слайд 13

Описание слайда:

Решение Обе проблемы смогут решить обобщённые типы. Они позволяют указать конкретный тип данных, который будет использоваться для коллекции или алгоритма (поддерживаются обобщённые классы, интерфейсы и методы). Например, в Java также существует обобщённая версия класса ArrayList:

Слайд 14

Описание слайда:

Обобщённая версия int x = 44; String s = "hello"; ArrayList ar = new ArrayList(); ar.add(x); // упаковка не нужна ar.add(s); // ошибка компиляции! int y = ar.get(0); // распаковка не нужна

Слайд 15

Описание слайда:

Комментарии к примеру Так как теперь используется обобщённая версия класса ArrayList, то нужно будет задать определённый тип данных, для которого этот класс будет применяться. Далее добавляется число и строка в коллекцию. Но если число будет добавлено в коллекцию без проблем, так как коллекция типизирована типом int, то на строке ar.add(s); возникнет ошибка времени компиляции, и придётся удалить эту строку. Таким образом, при применении обобщённого варианта класса снижается как количество потенциальных ошибок, так и время на выполнение программы.

Слайд 16

Описание слайда:

Пример generic-класса (Point)

Слайд 17

Описание слайда:

Два параметра типа

Слайд 18

Описание слайда:

Raw types (сырые типы) Forest f = new Forest(); f.setInhabitant1(new Fairy()); f.setInhabitant2(new Elf()); f.setInhabitant2(new Fairy()); Fairy fairy = (Fairy) f.getInhabitant1(); Elf elf = (Elf) f.getInhabitant2(); // упс! Forest f2 = f; Forest f3 = new Forest();

Слайд 19

Описание слайда:

Определение Сырой тип — это имя обобщённого класса или интерфейса без аргументов типа. Можно часто увидеть использование сырых типов в старом коде, поскольку многие классы (например, коллекции), до Java 5 были необобщёнными. При использовании сырых типов получается то же самое поведение, которое было до введения обобщений в Java.

Слайд 20

Описание слайда:

Пример с котиками

Слайд 21

Описание слайда:

Ограниченный тип В некоторых случаях имеет смысл ограничить типы, которые можно использовать в качестве аргументов в параметризованных типах. Например, в Термос можно будет наливать только ГорячиеНапитки. Подобное ограничение можно сделать с помощью ограниченного параметра типа (bounded type parameters). Чтобы объявить ограниченный параметр типа, нужно после имени параметра указать ключевое слово extends, а затем указать верхнюю границу (upper bound). В этом контексте extends означает как extends, так и implements.

Слайд 22

Описание слайда:

Ограничение параметра типа class AverageCalculator {

Слайд 23

Описание слайда:

Соглашение об именовании Переменные типа именуются одной буквой в верхнем регистре. Это позволяет легко отличить переменную типа от класса или интерфейса. Наиболее часто используемые имена для параметров типа: E — элемент (Element, широко используется в Java Collections Framework) K — Ключ N — Число T — Тип V — Значение S, U, V и т. п. — 2-й, 3-й, 4-й типы

Слайд 24

Описание слайда:

Generic method

Слайд 25

Описание слайда:

Generic constructor Конструкторы могут быть обобщёнными как в обобщённых, так и в необобщённых классах.

Слайд 26

Описание слайда:

Generic interface Iterable Comparable

Слайд 27

Описание слайда:

Обобщения и наследование Можно присвоить объекту одного типа объект другого типа, если эти типы совместимы. Например, можно присвоить объект типа Integer переменной типа Object, так как Object является одним из супертипов Integer: Object someObject = new Object(); Integer someInteger = new Integer(10); someObject = someInteger; // OK

Слайд 28

Описание слайда:

Обобщения и наследование В объектно-ориентированной терминологии это называется связью «является» (“is a”). Так как Integer является Object -ом, то такое присвоение разрешено. Но Integer также является и Number-ом, поэтому следующий код тоже корректен: public void someMethod(Number n) { /* ... */ } someMethod(new Integer(10)); // OK someMethod(new Double(10.1)); // OK

Слайд 29

Описание слайда:

Обобщения и наследование Это также верно для обобщений. Можно осуществить вызов обобщённого типа, передав Number в качестве аргумента типа, и любой дальнейший вызов будет разрешён, если аргумент совместим с Number: Box box = new Box(); box.add(new Integer(10)); // OK box.add(new Double(10.1)); // OK

Слайд 30

Описание слайда:

Обобщения и наследование void boxTest(Box n) { /* ... */ } Можно ли будет передать в этот метод объект типа Box или Box? Нет, так как Box и Box не являются потомками Box!

Слайд 31

Описание слайда:

Важно запомнить! Для двух типов A и B (например, Number и Integer), MyClass не имеет никакой связи или родства с MyClass , независимо от того, как A и B связаны между собой. Общий родитель MyClass и MyClass — это Object.

Слайд 32

Описание слайда:

Неизвестный тип (wildcard) В обобщённом коде иногда встречается знак вопроса (?), называемый подстановочным символом, и означает это «неизвестный тип». Подстановочный символ может использоваться в разных ситуациях: как параметр типа, поля, локальной переменной, иногда в качестве возвращаемого типа.

Слайд 33

Описание слайда:

Unbounded wildcard Если просто использовать подстановочный символ , то получится подстановочный символ без ограничений. Например, List означает список неизвестного (т.е., почти любого) типа.

Слайд 34

Описание слайда:

Зачем нужен wildcard

Слайд 35

Описание слайда:

Зачем нужен wildcard

Слайд 36

Описание слайда:

Upper bounded wildcard Можно использовать подстановочный символ, ограниченный сверху, чтобы ослабить ограничения для переменной класса. Например, если хочется написать метод, который работает только с List, List и List, этого можно достичь с помощью ограниченного сверху подстановочного символа.

Слайд 37

Описание слайда:

Пример на UBW

Слайд 38

Описание слайда:

Lower bounded wildcard Ограниченный снизу подстановочный символ ограничивает неизвестный тип так, чтобы он был либо указанным типом, либо одним из его предков. Допустим, хочется написать метод, который добавляет объекты Mops в список. Чтобы максимизировать гибкость, в список можно будет добавлять ещё и Dog с Animal-ом — всё, что может хранить экземпляры класса Mops.

Слайд 39

Описание слайда:

Почему обобщения не работают с примитивными типами? Generics in Java are an entirely compile-time construct - the compiler turns all generic uses into casts to the right type. This is to maintain backwards compatibility with previous JVM runtimes.

Слайд 40

Описание слайда:

Стирание типа Обобщения были введены в язык программирования Java для обеспечения более жёсткого контроля типов во время компиляции и для поддержки обобщённого программирования. Для реализации обобщения компилятор: Заменяет все параметры типа в обобщённых типах их границами или Object-ами, если параметры типа не ограничены. Сгенерированный байт-код содержит только обычные классы, интерфейсы и методы! Вставляет приведение типов где необходимо, чтобы сохранить безопасность типа.

Слайд 41

Описание слайда:

Стирание типа

Слайд 42

Описание слайда:

Стирание типа

Слайд 43

Описание слайда:

Стирание типа

Слайд 44

Описание слайда:

На тему стирания типов

Слайд 45

Описание слайда:

Чего делать нельзя

Слайд 46

Описание слайда:

Чего делать нельзя

Слайд 47

Описание слайда:

Чего делать нельзя

Слайд 48

Описание слайда:

Чего делать нельзя

Слайд 49

Описание слайда:

Чего делать нельзя

Слайд 50

Описание слайда:

Что почитать про обобщения

Слайд 51

Описание слайда:

Практика Переделать классы-коллекции ArrayList, SLL, DLL, BinaryTree таким образом, чтобы они стали обобщёнными. Реализовать интерфейс Iterable для ваших реализаций типов ArrayList и BinaryTree.