الدوال العامة (Generic Methods)

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة Java على Coddy. الدرس 55 من 87.

بينما تجعل الفئات generic بأكملها تعمل مع أنواع مختلفة، قد تحتاج أحيانًا إلى أن تكون method واحدة فقط generic. تُعلن generic method عن معامل نوع خاص بها، مستقل عن أي معممات على مستوى class.

يظهر مُعامل النوع قبل نوع الإرجاع في توقيع الطريقة:

public class Utility {
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T element : array) {
            System.out.println(element);
        }
    }
}

String[] names = {"Alice", "Bob"};
Integer[] numbers = {1, 2, 3};

Utility.printArray(names);    // يعمل مع String[]
Utility.printArray(numbers);  // يعمل مع Integer[]

لاحظ <T> الموضوع بين المعدِّلات ونوع الإرجاع. يعلن هذا عن T كمعامل نوع لهذه الطريقة المحددة. يستنتج المصرّف النوع الفعلي من الوسائط التي تمرّرها.

يمكن للطرق generic أيضًا إرجاع النوع generic:

public static <T> T getFirst(T[] array) {
    if (array.length > 0) {
        return array[0];
    }
    return null;
}

String first = getFirst(new String[]{"a", "b"});  // يُرجع "a"

يمكنك استخدام معلمات نوع متعددة عند الحاجة:

public static <K, V> void printPair(K key, V value) {
    System.out.println(key + ": " + value);
}

printPair("Age", 25);        // String و Integer
printPair(1, "First");       // Integer و String

تكون الأساليب generic مفيدة بشكل خاص في فئات الأدوات حيث تحتاج إلى عمليات مرنة وقابلة لإعادة الاستخدام من دون إنشاء فئة generic.

التحدي

سهل

لنَبْنِ مجموعة أدوات مساعدة تُبرز مرونة الأساليب العامة. ستنشئ فئة تحتوي على أساليب قابلة لإعادة الاستخدام تعمل مع أي نوع، موضحًا كيف يمكن للأساليب العامة أن توجد بشكل مستقل عن الفئات العامة.

ستنظم التعليمات البرمجية عبر ملفين:

ArrayUtils.java: أنشئ فئة أدوات مساعدة تحتوي على أساليب عامة للعمل مع المصفوفات. يجب أن تحتوي فئتك على ثلاثة أساليب عامة static:
getLast - أسلوب عام يأخذ مصفوفة من النوع T ويُرجع العنصر الأخير. إذا كانت المصفوفة فارغة، فأرجِع null.

swap - أسلوب عام يأخذ مصفوفة من النوع T وموضعي integer، ثم يبدّل العناصر في هذين الموضعين. لا يُرجع هذا الأسلوب أي شيء.

printWithLabel - أسلوب عام بمعلمَي نوع K وV. يأخذ label من النوع K وقيمة من النوع V، ثم يطبعهما بالتنسيق: [label]: [value]
Main.java: شغّل أساليبك العامة! ستتلقى أربعة مدخلات: كلمتين (Strings) ورقمين (integers).
أولًا، أنشئ مصفوفة String[] containing الكلمتين معًا. استخدم getLast للحصول على العنصر الأخير واطبع: Last word: [result]

بعد ذلك، أنشئ مصفوفة Integer[] containing الرقمين معًا. استدعِ swap لتبديل العنصرين عند الموضعين 0 و1، ثم اطبع: After swap: [first], [second]

أخيرًا، اعرض الأسلوب العام ذي المعلمَين باستدعاء printWithLabel مرتين:
- مرة باستخدام الكلمة الأولى باعتبارها label والرقم الأول باعتباره القيمة
- ومرة باستخدام الرقم الأول باعتباره label والكلمة الثانية باعتبارها القيمة

ستتلقى أربعة مدخلات بالترتيب: الكلمة الأولى، الكلمة الثانية، الرقم الأول، الرقم الثاني.

لاحظ كيف يعلن كل أسلوب عن معلم (معلمات) النوع الخاص به باستخدام <T> أو <K, V> قبل نوع الإرجاع. يستنتج المصرّف الأنواع الفعلية من الوسائط التي تمررها: لا حاجة إلى تحديدها صراحةً عند استدعاء الأساليب!

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // قراءة المدخلات
        String firstWord = scanner.nextLine();
        String secondWord = scanner.nextLine();
        int firstNumber = scanner.nextInt();
        int secondNumber = scanner.nextInt();
        
        // TODO: إنشاء مصفوفة String[] تحتوي على كلا الكلمتين
        
        // TODO: استخدام ArrayUtils.getLast للحصول على العنصر الأخير
        // طباعة: "Last word: [result]"
        
        // TODO: إنشاء مصفوفة Integer[] تحتوي على كلا الرقمين
        
        // TODO: استدعاء ArrayUtils.swap للتبديل بين العناصر في الفهرسين 0 و 1
        // طباعة: "After swap: [first], [second]"
        
        // TODO: استدعاء ArrayUtils.printWithLabel باستخدام firstWord كـ label و firstNumber كـ value
        
        // TODO: استدعاء ArrayUtils.printWithLabel باستخدام firstNumber كـ label و secondWord كـ value
    }
}