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25/11/13 Genéricos em Java
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Genéricos em Java
Prof. Marcelo Cohen
08/2013
Genéricos em Java
Genéricos
A classe ArrayList
Genéricos
Como?
Convenção
Convenção
Instanciação
Exemplos de aplicação
Classe que armazena uma String
Classe genérica, que armazena qualquer tipo
Considerações sobre genéricos
Outro exemplo: classe Produto
Classe Produto genérico
Exemplos de instanciação
Classe com mais de um parâmetro de tipo
Exemplos de instanciação
Curiosidades sobre genéricos
Restrições
Restrições (2)
Exercícios
Exercícios
Exercícios (2)
Exercicios (3)
Exercicios (4)
Bibliografia recomendada
Genéricos em Java
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Genéricos
Programação genérica consiste na criação de estruturas de programação que podem ser usadas com tipos de
dados diferentes
Exemplo: a classe ArrayList<???> é genérica
Estrutura de dados que pode ser instanciada para coleções de diferentes tipos de dados
O tipo é verificado durante a compilação do programa
A classe ArrayList
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Overview Package
Class
Use Tree Deprecated Index Help
Java™ Platform
Standard Ed. 7
Prev Class Next Class Frames No Frames
Summary: Nested | Field | Constr | Method Detail: Field | Constr | Method
java.util
Class ArrayList<E>
java.lang.Object
java.util.AbstractCollection<E>
java.util.AbstractList<E>
java.util.ArrayList<E>
All Implemented Interfaces:
Serializable, Cloneable, Iterable<E>, Collection<E>, List<E>, RandomAccess
Direct Known Subclasses:
AttributeList, RoleList, RoleUnresolvedList
public class ArrayList<E>
extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable
Genéricos
Uma das principais modificações do Java 1.5
Permitem criar elementos com tipos parametrizáveis
Fornecem uma maneira de comunicar o tipo de uma coleção ou atributo ao compilador
Verificação em tempo de compilação
Quando o compilador conhece o tipo do elemento, ele pode verificar se o mesmo está sendo usado
corretamente e pode inserir casts corretamente
Evitam a escrita de código repetitivo e sujeito a erros de execução resultante do uso excessivo de
conversores de tipo (casts)
Como?
Em Java pode-se fazer programação genérica usando-se herança (será visto mais adiante) ou variáveis de
tipo
Uma classe genérica terá uma ou mais variáveis de tipo
O uso de variáveis de tipo torna o código mais seguro e simples de ler
Convenção
Usam-se letras maiúsculas individuais para especificar parâmetros de tipo
Nome da variável de tipo Significado
E Elemento de uma coleção.
K Chave de um mapa
V Valor em um mapa
T Tipo genérico
S, U Tipos adicionais
Convenção
Parâmetros de tipo são declarados entre < e > ao lado do nome da classe
Uma vez declarado, um parâmetro de tipo pode ser usado no lugar de qualquer tipo de dado (declaração de
variáveis e atributos, parâmetros e valores de retorno)
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Instanciação
Como instanciar?
NomeClasseGenerica<Tipo1, Tipo2, ... > n = new NomeClasseGenerica<>();
Java 7: não é necessário repetir os parâmetros de tipo do lado direito da atribuição
Usa-se “<>” (válido para quaisquer quantidade de parâmetros de tipo)
Observação: a ausência do parâmetro de tipo em uma classe genérica implica na utilização do tipo Object
como default (será discutido mais adiante)
Exemplos de aplicação
Classe que armazena uma String
public class Dado {
 private String dado;
 public Dado(String d) { dado = d; }
 public String getDado() { return dado; }
}
...
// Uso correto
Dado d = new Dado(“Oi”);
String x = d.getDado();
...
// Uso incorreto: tipo deve ser String
Dado d = new Dado(new Pessoa(“Ze”,20));
Pessoa x = (Pessoa)d.getDado();
E se quiséssemos uma classe capaz de armazenar qualquer tipo?
Classe genérica, que armazena qualquer tipo
public class Dado<E> {
 private E dado;
 public Dado(E d) { dado = d; }
 public E getDado() { return dado; }
}
...
Dado<String> d = new Dado<>(“Ola”);
String x = d.getDado();
...
Dado<Pessoa> d = new Dado<>(new Pessoa(“Ze”,20));
Pessoa x = d.getDado();
...
Neste caso, E é a especificação do parâmetro de tipo (qualquer um)
Considerações sobre genéricos
Java não cria um tipo específico para cada instância de uma estrutura genérica
Durante a compilação as anotações entre "<" e ">" são apagadas, e ocorre uma tradução para código Java
tradicional com os tipos e casts adequados
Outro exemplo: classe Produto
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Analise a classe ao lado:
<li>Imagine como poderíamos reutilizar esta classe se, dependendo da empresa onde o sistema for
implantado, o código do produto pode ser:
um inteiro?
uma String?
ou, eventualmente, um objeto da classe Codigo?
<li>Solução: usar parâmetros de tipo!</li>
 public class Produto
 {
 
 private int codigo;
 private String descricao;
 private double preco;
 public Produto(int cod, 
 String descr,double pr) {
 codigo = cod;
 descricao = descr;
 preco = pr;
 }
 public int getCodigo() { return codigo; }
 public String getDescricao() {
 return descricao;
 }
 public double getPreco() { return preco; }
 @Override
 public String toString() {
 return "Produto{" + "codigo=" + 
 codigo + ", descricao=" + descricao + 
 ", preco=" + preco + '}';
 } 
}
Classe Produto genérico
public class Produto<T> {
 private T codigo;
 private String descricao;
 private double preco;
 
 public Produto(T cod,String descr, double pr) {
 codigo = cod;
 descricao = descr;
 preco = pr;
 }
 public T getCodigo() { return codigo; }
 public String getDescricao() { return descricao; }
 public double getPreco() { return preco; }
 @Override
 public String toString() {
 return "ProdutoG{" + "codigo=" + codigo + ", descricao=" +
 descricao + ", preco=" + preco + "}";
 }
}
Exemplos de instanciação
ProdutoG<String> p1 = new ProdutoG<String>("AA112","Radio",438);
ProdutoG<Integer> p2 = new ProdutoG<Integer>(112,"Radio",438);
ProdutoG<Double> p3 = new ProdutoG<Double>(112.3,"Radio",438);
Classe com mais de um parâmetro de tipo
public class ProdutoG2<T,U> {
 private T codigo;
 private String descricao;
 private U preco;
 public ProdutoG2(T cod, String descr, U pr) {
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 codigo = cod;
 descricao = descr;
 preco = pr;
 }
 public T getCodigo() { return codigo; }
 public String getDescricao() { return descricao; }
 public U getPreco() { return preco; }
 @Override
 public String toString() {
 return "ProdutoG2 {" + "codigo=" + codigo + ", descricao=" +
 descricao + ", preco=" + preco + "}";
 }
}
Exemplos de instanciação
ProdutoG2P<Integer,Float> p4 = new ProdutoG2P<>(112,"TV",1276F);
ProdutoG2P<String,Integer> p5 = new ProdutoG2P<>(“AB”,"TV",1276);
Curiosidades sobre genéricos
Restrições
É possível criar genéricos limitados a uma certa "família" de classes
Exemplo:
public class MinhaLista<E extends Produto> { ... }
O exemplo define uma classe MinhaLista que pode conter quaisquer elementos cujo tipo seja subclasse
ou implementação de Produto
Este tipo de restriçãoé chamado de "limite superior" (upper bounds)
Não importando se Produto é uma classe ou interface usa-se a palavra reservada extends
Futuramente serão vistas aplicações
Restrições (2)
É possível criar também restrições de limite inferior (lower bounds) que são de utilização mais rara
Exemplo:
public class MinhaLista<E>
{
 ... 
 public void metodo(List<? super Enlatado> li) { ... } 
}
O exemplo apresenta uma lista cujos elementos devem ser Enlatado ou superclasses de Enlatado
Por exemplo, se Enlatado é derivado de Produto, então Produto é um tipo de elemento aceito na
coleção
Exercícios
Exercícios
1. Implemente uma classe Par que possa armazenar dois objetos declarados como tipos genéricos
Demonstrar o uso da classe Par em uma classe App que possua o método main e permita criar e
imprimir objetos par que contém cinco tipos diferentes de pares, como, por exemplo:
<String, Double> (nome e nota de um aluno)
<Integer,String> (código e nome de um funcionário)
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<Float,Float> (coordenadas x e y)
Exercícios (2)
2. Imagine que uma empresa codifica seus produtos em 2 partes: as letras indicam o setor onde o
produto é fabricado e os números são um código sequencial dentro do setor
Ex: “IMP34”, “SEC1413”, ...
Crie uma classe chamada Codigo para representar esses códigos e instancie a classe ProdutoG
vista anteriormente usando a classe Codigo como tipo do código do produto
3. Imagine que os tipos dos componentes da classe Codigo podem variar: altere a classe Codigo para que
use 2 parâmetros de tipo (para a primeira e a segunda partes do código) e use esta nova classe para
instanciar a classe ProdutoG
Exercicios (3)
4. Crie uma classe ValorM que representa um valor monetário, e use esta e a classe Codigo do exercício 2
para instanciar a classe ProdutoG2 vista anteriormente
Exercicios (4)
5. Um dicionário é uma estrutura onde os elementos são armazenados sob uma chave. Por exemplo,
podemos armazenar os dados sobre um automóvel usando como chave a placa. Para recuperar os dados
do automóvel basta informar a placa (ao invés, por exemplo, da posição onde os dados foram
armazenados)
Usando dois arrays, crie uma classe Dicionario onde tanto a chave como o valor tem seu tipo
definido por parâmetros de tipo
Imagine que as seguintes operações devem estar disponíveis:
add(K chave, V valor) - adiciona à chave K o valor V
V get(K chave) - retorna o valor associado à chave K (se não encontrar, retorna null)
Obs: para criar um array de genéricos, use:
E[] vet = (E[]) new Object[TAMANHO];
Bibliografia recomendada
Horstmann, capítulo 17 (Genéricos)
Goodrich, seção 2.5.2 (Genéricos)
Java Tutorial: Generics
Java Generics FAQ (Avançado)