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Generische Programmierung in Java
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DoubleObject<Integer> i = new DoubleObject<>(123, 456);
System.out.println("DoubleObject<String> s=" + s.toString());
System.out.println("DoubleObject<Integer> i=" + i.toString());
}
}
Varianzfälle
In Java können die nachfolgenden Varianzfälle unterschieden werden. Sie bieten jeweils eine völlig eigenständige Flexibilität beim Umgang mit generischen Typen und sind jeweils absolut statisch typsicher.
Invarianz
Bei Invarianz ist der Typparameter eindeutig. Damit bietet Invarianz die größtmögliche Freiheit bei der Benutzung des Typparameters. Beispielsweise sind für die Elemente einer ArrayList<Integer> alle Aktionen erlaubt, die auch bei der direkten Benutzung eines einzelnen Integers erlaubt sind (inklusive Autoboxing). Beispiel:
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
// ...
Integer x = list.get(index);
list.get(index).methodeVonInteger();
list.set(index, 98347); // Autoboxing, entspricht Integer.valueOf(98347)
int y = list.get(index); // Auto-Unboxing
Diese Möglichkeiten werden mit wenig Flexibilität bei der Zuweisung von Objekten der generischen Klasse selbst erkauft. Beispielsweise ist Folgendes nicht erlaubt:
List<Number> list = new ArrayList<Integer>();
und das, obwohl Integer von Number abgeleitet ist. Der Grund liegt darin, dass der Compiler hier nicht mehr sicherstellen kann, dass keine Typfehler auftreten. Mit Arrays, die eine solche Zuweisung erlauben, hat man schlechte Erfahrungen gemacht:
// OK, Integer[] ist abgeleitet von Number[]
Number[] array = new Integer[10];
// ArrayStoreException zur Laufzeit: Double -> Integer sind nicht
// zuweisungskompatibel
array[0] = new Double(5.0);
Kovarianz
Man bezeichnet Arrays als kovariant, was besagt:
Aus
T extends V
folgt:
T[] extends V[]
oder allgemeiner:
Aus
T extends V
folgt:
GenerischerTyp<T> extends GenerischerTyp<V>
Es verhält sich also der Array-Typ bzgl. der Vererbungshierarchie genauso wie der Typparameter. Kovarianz ist auch mit generischen Typen möglich, allerdings nur mit Einschränkungen, so dass Typfehler zur Kompilierzeit ausgeschlossen werden können.
Referenzen müssen mit der Syntax ? extends T explizit als kovariant gekennzeichnet werden. T heißt upper typebound, also der allgemeinste Typparameter, der erlaubt ist.
List<? extends Number> list;
list = new ArrayList<Double>();
list = new ArrayList<Long>();
list = new ArrayList<Integer>();
// Typfehler vom Compiler
list.set(index, myInteger);
// OK aber Warnung vom Compiler: unchecked cast
((List<Integer>) list).set(index, myInteger);
Das Ablegen von Elementen in diesen Listen ist nicht möglich, da dies, wie oben beschrieben, nicht typsicher ist (Ausnahme: null kann abgelegt werden). Bereits zur Kompilierzeit tritt ein Fehler auf. Allgemeiner gesagt, ist die Zuweisung
?
→
? extends T
nicht erlaubt.
Möglich dagegen ist das Auslesen von Elementen:
Number n = list.get(index); // OK
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