Home » Posts

Java でのジェネリックスの使い方まとめ

November 26, 2014 · 3 min · tsu-nera

Table of Contents

Object 型

異なる型のオブジェクトを Set に入れる方法を調べた.

Object 型

すべてのクラスの頂点にたつ Object 型を利用すれば, どんな型だっていれることができる.

ジェネリックスを利用しない場合は, Collection は Object 型で代入される.

2021.11.30追記: 以下記事が壊れた.

<p>
  [sourcecode language="java" title=""] class A { public void show () { System.out.println ("I'm A"); } }
</p>

<p>
  class B { public void show () { System.out.println ("I'm B"); } } public class GenericSample { public static void main (String[] args) { HashSet set = new HashSet (); A a = new A (); B b = new B ();
</p>

<p>
  set.add (a); set.add (b);
</p>

<p>
  for (Object x: set) { if (x instanceof A) { A xx = (A) x; xx.show (); } if (x instanceof B) { B xx = (B) x; xx.show (); } } } } [/sourcecode]
</p>

<p>
  欠点は, set に入れるときに Object 型にキャストされるので, メソッド利用時に, 再度 キャストする必要がある.
</p>

<p>
  [sourcecode language="java" title=""] for (Object x: set) { if (x instanceof A) { A xx = (A) x; xx.show (); } if (x instanceof B) { B xx = (B) x; xx.show (); } } [/sourcecode]
</p>

ジェネリックス型

利用時にキャストするのが面倒. そんな面倒くささを払拭するのが, Java のジェネリックスという機能.

<ul class="org-ul">
  <li>
    <a href="https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%83%8D%E3%83%AA%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%97%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%9F%E3%83%B3%E3%82%B0">ジェネリックプログラミング - Wikipedia</a>
  </li>
</ul>

<p>
  コンパイル時にのみ型チェックが行われるが, コードとしてキャストをかかなくていいというメリットがある.
</p>

ジェネリック利用共通の親クラス

共通の親クラスを継承させることで,Object の範囲をもう少し狭くする.

<p>
  [sourcecode language="java" title=""] import java.util.HashSet;
</p>

<p>
  public class GenericSample {
</p>

<p>
  public static void main (String[] args) { HashSet<C> set = new HashSet<C>(); D d = new D (); E e = new E ();
</p>

<p>
  set.add (d); set.add (e);
</p>

<p>
  for (C x: set) { x.show (); } } }
</p>

<p>
  abstract class C { public abstract void show (); }
</p>

<p>
  class D extends C { public void show () { System.out.println ("I'm D"); } }
</p>

<p>
  class E extends C { public void show () { System.out.println ("I'm E"); } } [/sourcecode]
</p>

<p>
  これだと, instanceof やキャストを省略できる.
</p>

ジェネリック型を定義する

ジェネリック型を定義してみる.

<p>
  定義をするためには,
</p>

<ul class="org-ul">
  <li>
    <> で囲まれた記号をクラス名の定義につける
  </li>
  <li>
    <> で囲んだ記号で, 型を置き換える.
  </li>
</ul>

Example

<div class="outline-text-3" id="text-unnumbered-6">
  <p>
    下の例では, ジェネリックスクラスを自分で定義することで, C,D クラスを E クラス一つで表現している.
  </p>
  
  <p>
    [sourcecode language="java" title=""] import java.util.HashSet; import java.util.Set;
  </p>
  
  <p>
    public class GenericsSample2 { public static void main (String[] args) { C c = new C (); c.add (1); System.out.println (c.get ());
  </p>
  
  <p>
    D d = new D (); d.add ("Hello"); System.out.println (d.get ());
  </p>
  
  <p>
    E<Integer> e = new E<Integer>(); e.add(1); System.out.println(e.get());
  </p>
  
  <p>
    E<String> f = new E<String>(); f.add("Hello"); System.out.println(f.get()); } }
  </p>
  
  <p>
    class C { private Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
  </p>
  
  <p>
    void add (Integer i) { set.add (i); }
  </p>
  
  <p>
    Integer get () { for (Integer i : set) { return i; } return -1; } }
  </p>
  
  <p>
    class D { private Set<String> set = new HashSet<String>();
  </p>
  
  <p>
    void add (String str) { set.add (str); }
  </p>
  
  <p>
    String get () { for (String s : set) { return s; } return null; } }
  </p>
  
  <p>
    class E<T> { private Set<T> set = new HashSet<T>();
  </p>
  
  <p>
    void add (T i) { set.add (i); }
  </p>
  
  <p>
    T get () { for (T i : set) { set.clear (); return i; } return null; } } [/sourcecode]
  </p>
</div>

ジェネリックスの名前付け

<div class="outline-text-3" id="text-unnumbered-7">
  <p>
    慣例があるようだ.
  </p>
  
  <ul class="org-ul">
    <li>
      <a href="https://java.keicode.com/lang/generics-naming.php">名前付けルール - Java 入門</a>
    </li>
  </ul>
</div>

異種コンテナの実装

最後に, Effective Java から, エレガントなジェネリックスの使い方の引用.

<p>
  [sourcecode language="java" title=""] import java.util.Map; import java.util.HashMap;
</p>

<p>
  public class GenericsSample3 { public static void main (String[] args) { Favorites f = new Favorites (); f.putFavorite (String.class, "Java"); f.putFavorite (Integer.class, 0xcafebebe);
</p>

<p>
  String s = f.getFavorite (String.class); int i = f.getFavorite (Integer.class);
</p>

<p>
  System.out.println (s + i); } }
</p>

<p>
  class Favorites { private Map<Class<?>, Object> favorites = new HashMap<Class<?>, Object>();
</p>

<p>
  public <T> void putFavorite (Class<T> type, T instance) { if (type == null) throw new NullPointerException (); favorites.put (type, instance); }
</p>

<p>
  public <T> T getFavorite (Class<T> type) { return type.cast (favorites.get (type)); } } [/sourcecode]
</p>

Environment

Java 1.7

Object 型#