الأصناف العامة (Generic Classes)

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة Java على Coddy. الدرس 54 من 87.

الآن بعد أن فهمت سبب فائدة الأنواع العامة، لننشئ class عامة خاصة بك. تُعلن class عامة عن معامل نوع واحد أو أكثر بين قوسين زاويين بعد اسم class، ويمكن استخدام هذه المعاملات بعد ذلك في جميع أنحاء class.

class Box<T> {
    private T content;
    
    public void set(T content) {
        this.content = content;
    }
    
    public T get() {
        return content;
    }
}

‏T هي مَعلمة نوع: عنصر نائب يُستبدل بنوع فعلي عند إنشاء مثيل. يمكنك استخدام الاسم any، لكن الأحرف الكبيرة المفردة هي المتعارف عليها: T للنوع، وE للعنصر، وK للمفتاح، وV للقيمة.

عند إنشاء مثيل من فئة Generic، تحدد النوع الفعلي بين قوسين زاويين:

Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.set("Hello");
String value = stringBox.get();  // لا حاجة لتحويل النوع

Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.set(42);
Integer num = intBox.get();

لاحظ <> (معامل المعين) على الجانب الأيمن: تستنتج Java النوع من التصريح. يمكنك أيضًا استخدام معلمات نوع متعددة للفئات التي تحتاج إلى العمل مع أكثر من نوع واحد:

class Pair<K, V> {
    private K key;
    private V value;
    
    public Pair(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }
    
    public K getKey() { return key; }
    public V getValue() { return value; }
}

Pair<String, Integer> pair = new Pair<>("age", 25);

التحدي

سهل

لنبنِ نظام سجل هدايا يستعرض قوة الفئات العامة. ستنشئ نظام تخزين مرنًا يمكنه احتواء أي نوع من عناصر الهدايا، بالإضافة إلى سجل يقرن أسماء الهدايا بتفاصيلها باستخدام عدة parameters للأنواع.

ستنظم التعليمات البرمجية عبر ثلاثة ملفات:

GiftBox.java: أنشئ فئة عامة يمكنها تغليف أي نوع من الهدايا. يجب أن تحتوي GiftBox<T> على حقل خاص item من النوع T وحقل خاص wrapped (boolean) يبدأ بالقيمة false. أضف constructor يقبل العنصر، وطريقة getItem() تُرجع العنصر، وطريقة wrap() تضبط wrapped على true، وطريقة isWrapped() تُرجع حالة التغليف. أضف طريقة getStatus() تُرجع إما [item] (wrapped) أو [item] (unwrapped) اعتمادًا على حالة التغليف.
Registry.java: أنشئ فئة عامة تحتوي على اثنين من parameters للأنواع وتقرن recipient بالهدية الخاصة به. يجب أن تحتوي Registry<K, V> على حقلين خاصين: recipient من النوع K وgift من النوع V. أضف constructor يقبل كلتا القيمتين، وطريقتي getter هما getRecipient() وgetGift()، وطريقة getEntry() تُرجع: [recipient] -> [gift]
Main.java: اجعل سجل الهدايا الخاص بك ينبض بالحياة! ستتلقى ثلاثة inputs: اسم recipient (String)، ووصف الهدية (String)، وقيمة الهدية (عدد صحيح يمثل الدولارات).
أولًا، أنشئ GiftBox<String> containing وصف الهدية. غلّفه باستخدام method wrap()، ثم اطبع حالته.

بعد ذلك، أنشئ GiftBox<Integer> containing قيمة الهدية (التي تمثل مبلغ بطاقة هدايا). لا تقم بتغليف هذا العنصر: اطبع حالته لإظهار أنه غير مغلف.

أخيرًا، أنشئ Registry<String, String> يقرن اسم recipient بوصف الهدية، واطبع entry الخاصة بالسجل.

ستتلقى ثلاثة inputs بالترتيب: اسم recipient، ووصف الهدية، وقيمة الهدية (كعدد صحيح).

لاحظ كيف تعمل الفئة نفسها GiftBox بسلاسة مع نوعي String وInteger: تلك هي روعة الفئات العامة! وتوضح فئة Registry كيف تتيح لك parameters المتعددة للأنواع إنشاء أزواج مرنة بين أي نوعين.

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // قراءة المدخلات
        String recipientName = scanner.nextLine();
        String giftDescription = scanner.nextLine();
        int giftValue = scanner.nextInt();
        
        // TODO: إنشاء GiftBox<String> يحتوي على وصف الهدية
        // TODO: تغليفها باستخدام دالة wrap()
        // TODO: طباعة حالتها باستخدام getStatus()
        
        // TODO: إنشاء GiftBox<Integer> يحتوي على قيمة الهدية
        // TODO: لا تقم بتغليف هذه الهدية - اطبع حالتها (يجب أن تظهر غير مغلفة)
        
        // TODO: إنشاء Registry<String, String> يربط المستلم بوصف الهدية
        // TODO: طباعة مدخل السجل باستخدام getEntry()
    }
}