Generische Klassen

Teil des Abschnitts Objektorientierte Programmierung der Dart-Journey von Coddy — Lektion 65 von 110.

Sie haben gesehen, wie die integrierten Sammlungen von Dart wie List<String> Typparameter verwenden. Jetzt ist es an der Zeit, Ihre eigenen generischen Klassen zu erstellen, die mit jedem von Ihnen angegebenen Typ funktionieren.

Eine generische Klasse verwendet einen Typparameter (normalerweise T) als Platzhalter für den tatsächlichen Typ, der beim Erstellen einer Instanz angegeben wird:

class Box<T> {
  T content;
  
  Box(this.content);
  
  T getContent() => content;
}

void main() {
  var stringBox = Box<String>('Hello');
  var intBox = Box<int>(42);
  
  print(stringBox.getContent());  // Hello
  print(intBox.getContent());     // 42
}

Das T fungiert als Typvariable – wenn Sie Box<String> erstellen, wird jedes T in der Klasse zu String. Dies bietet Ihnen Typsicherheit, ohne separate Klassen für jeden Typ schreiben zu müssen.

Sie können mehrere Typparameter verwenden, wenn Ihre Klasse mit mehr als einem Typ arbeiten muss:

class Pair<K, V> {
  K first;
  V second;
  
  Pair(this.first, this.second);
}

void main() {
  var pair = Pair<String, int>('age', 25);
  print('${pair.first}: ${pair.second}');  // age: 25
}

Generische Klassen sind die Grundlage für wiederverwendbaren, typsicheren Code. Anstatt Logik für verschiedene Typen zu duplizieren oder Typinformationen mit dynamic zu verlieren, ermöglichen Generics das Schreiben von flexiblem Code, den der Compiler weiterhin überprüfen kann.

Aufgabe

Einfach

Lassen Sie uns ein Geschenkverpackungssystem bauen, das generische Klassen verwendet, um flexible Container für verschiedene Arten von Gegenständen zu erstellen. Sie werden eine generische Wrapper-Klasse erstellen, die jede Art von Inhalt verpacken kann, und eine GiftBox-Klasse mit zwei Typparametern, um ein Geschenk mit einer Grußkarte zu kombinieren.

Sie werden Ihren Code in zwei Dateien organisieren:

wrapper.dart: Definieren Sie hier Ihre generischen Klassen:
- Eine generische Klasse Wrapper<T> mit einer Eigenschaft T content und einem Konstruktor. Fügen Sie eine Methode unwrap() hinzu, die den Inhalt zurückgibt, und eine Methode describe(), die Wrapped: [content] ausgibt.
- Eine generische Klasse GiftBox<G, C> mit zwei Eigenschaften: G gift und C card. Fügen Sie einen Konstruktor und eine Methode open() hinzu, die Gift: [gift] in einer Zeile und Card: [card] in der nächsten Zeile ausgibt.
main.dart: Importieren Sie Ihre Wrapper-Datei und demonstrieren Sie die generischen Klassen mit verschiedenen Typen:
- Erstellen Sie einen Wrapper<String>, der 'Chocolate' enthält, und rufen Sie describe() auf.
- Erstellen Sie einen Wrapper<int>, der 42 enthält, und rufen Sie describe() auf.
- Erstellen Sie einen Wrapper<double>, der 3.14 enthält, und rufen Sie describe() auf.
- Geben Sie eine Leerzeile aus.
- Erstellen Sie eine GiftBox<String, String> mit dem Geschenk 'Teddy Bear' und der Karte 'Happy Birthday!', und rufen Sie dann open() auf.
- Geben Sie eine Leerzeile aus.
- Erstellen Sie eine GiftBox<int, String> mit dem Geschenk 100 (das einen Geschenkkartenbetrag darstellt) und der Karte 'Congratulations!', und rufen Sie dann open() auf.

Beachten Sie, wie dieselbe Wrapper-Klasse nahtlos mit Strings, Integern und Doubles funktioniert. Die GiftBox-Klasse demonstriert die Verwendung von zwei Typparametern, um verschiedene Typen miteinander zu kombinieren – das Geschenk kann ein beliebiger Typ sein, während die Kartennachricht ein String bleibt.

Erwartete Ausgabe:

Wrapped: Chocolate
Wrapped: 42
Wrapped: 3.14

Gift: Teddy Bear
Card: Happy Birthday!

Gift: 100
Card: Congratulations!

Spickzettel

Generische Klassen verwenden Typparameter (wie T) als Platzhalter für tatsächliche Typen, die beim Erstellen von Instanzen angegeben werden:

class Box<T> {
  T content;
  
  Box(this.content);
  
  T getContent() => content;
}

void main() {
  var stringBox = Box<String>('Hello');
  var intBox = Box<int>(42);
  
  print(stringBox.getContent());  // Hello
  print(intBox.getContent());     // 42
}

Wenn Sie Box<String> erstellen, wird jedes T in der Klasse zu String, was Typsicherheit bietet, ohne dass separate Klassen für jeden Typ erforderlich sind.

Verwenden Sie mehrere Typparameter, wenn Sie mit mehr als einem Typ arbeiten:

class Pair<K, V> {
  K first;
  V second;
  
  Pair(this.first, this.second);
}

void main() {
  var pair = Pair<String, int>('age', 25);
  print('${pair.first}: ${pair.second}');  // age: 25
}

Probier es selbst

import 'wrapper.dart';

void main() {
  // TODO: Erstelle ein Wrapper<String>, das 'Chocolate' enthält, und rufe describe() auf
  
  // TODO: Erstelle ein Wrapper<int>, das 42 enthält, und rufe describe() auf
  
  // TODO: Erstelle ein Wrapper<double>, das 3.14 enthält, und rufe describe() auf
  
  // TODO: Gib eine Leerzeile aus
  
  // TODO: Erstelle eine GiftBox<String, String> mit dem Geschenk 'Teddy Bear' 
  // und der Karte 'Happy Birthday!', rufe dann open() auf
  
  // TODO: Gib eine Leerzeile aus
  
  // TODO: Erstelle eine GiftBox<int, String> mit dem Geschenk 100 
  // und der Karte 'Congratulations!', rufe dann open() auf
}