Restrições de Generics

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de Dart da Coddy — lição 67 de 110.

Às vezes, você precisa que um tipo genérico tenha certas capacidades. Por exemplo, se você quiser comparar itens ou acessar propriedades específicas, um T irrestrito não garantirá que esses recursos existam. Restrições genéricas permitem que você restrinja parâmetros de tipo a tipos específicos ou suas subclasses.

Use a palavra-chave extends para restringir um parâmetro de tipo:

class NumberBox<T extends num> {
  T value;
  
  NumberBox(this.value);
  
  T doubled() => (value * 2) as T;
}

void main() {
  var intBox = NumberBox<int>(5);
  var doubleBox = NumberBox<double>(3.5);
  
  print(intBox.doubled());    // 10
  print(doubleBox.doubled()); // 7.0
  
  // var stringBox = NumberBox<String>('hi');  // Erro!
}

Como T extends num, o compilador sabe que value suporta operações numéricas como multiplicação. Sem essa restrição, chamar value * 2 falharia.

As restrições também funcionam com suas próprias hierarquias de classes:

abstract class Animal {
  String get name;
}

class Dog extends Animal {
  String get name => 'Dog';
}

class Shelter<T extends Animal> {
  List<T> animals = [];
  
  void add(T animal) => animals.add(animal);
  
  void printNames() {
    for (var animal in animals) {
      print(animal.name);  // Seguro: T garante que 'name' existe
    }
  }
}

Restrições genéricas combinam a flexibilidade dos genéricos com a segurança de saber quais operações estão disponíveis no seu tipo.

Desafio

Fácil

Vamos construir uma calculadora de estatísticas que funciona apenas com tipos numéricos! Você criará uma classe genérica com uma restrição que garante que ela só possa ser usada com números, permitindo que você realize operações matemáticas com segurança nos valores armazenados.

Você organizará seu código em dois arquivos:

stats.dart: Crie uma classe genérica Stats<T extends num> que gerencia uma lista de valores numéricos:
- Uma List<T> chamada values para armazenar os números
- Um construtor que inicializa a lista com os valores fornecidos
- Um método sum() que retorna a soma de todos os valores como um num
- Um método min() que retorna o menor valor como T
- Um método max() que retorna o maior valor como T
- Um método printStats() que exibe as estatísticas de forma formatada
main.dart: Importe seu arquivo de estatísticas e demonstre a classe genérica restrita com diferentes tipos numéricos:
- Crie um Stats<int> com os valores [10, 25, 5, 30, 15] e chame printStats()
- Imprima uma linha vazia
- Crie um Stats<double> com os valores [3.5, 1.2, 4.8, 2.1] e chame printStats()

O método printStats() deve exibir três linhas mostrando a soma, o valor mínimo e o valor máximo. Como T extends num, você pode usar operadores de comparação e operações aritméticas nos valores com segurança — algo que não seria possível com um tipo genérico sem restrições.

Saída esperada:

Sum: 85
Min: 5
Max: 30

Sum: 11.6
Min: 1.2
Max: 4.8

Folha de consulta

Restrições genéricas restringem parâmetros de tipo a tipos específicos ou suas subclasses usando a palavra-chave extends:

class NumberBox<T extends num> {
  T value;
  
  NumberBox(this.value);
  
  T doubled() => (value * 2) as T;
}

Com T extends num, o compilador sabe que value suporta operações numéricas como multiplicação.

As restrições também funcionam com hierarquias de classes personalizadas:

abstract class Animal {
  String get name;
}

class Shelter<T extends Animal> {
  List<T> animals = [];
  
  void printNames() {
    for (var animal in animals) {
      print(animal.name);  // Safe: T guarantees 'name' exists
    }
  }
}

Restrições genéricas oferecem flexibilidade, garantindo ao mesmo tempo a segurança de tipos e as operações disponíveis.

Experimente você mesmo

import 'stats.dart';

void main() {
  // TODO: Criar um Stats<int> com os valores [10, 25, 5, 30, 15]
  // e chamar printStats()
  
  // TODO: Imprimir uma linha vazia
  
  // TODO: Criar um Stats<double> com os valores [3.5, 1.2, 4.8, 2.1]
  // e chamar printStats()
}