Métodos Genéricos

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de Java da Coddy. Lição 55 de 87.

Embora classes genéricas façam com que classes inteiras funcionem com diferentes tipos, às vezes você só precisa que um único método seja genérico. Um método genérico declara seu próprio parâmetro de tipo, independente de quaisquer tipos genéricos no nível da classe.

O parâmetro de tipo aparece antes do tipo de retorno na assinatura do método:

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);    // Funciona com String[]
Utility.printArray(numbers);  // Funciona com Integer[]

Observe o <T> colocado entre os modificadores e o tipo de retorno. Isso declara T como um parâmetro de tipo para esse método específico. O compilador infere o tipo real a partir dos argumentos que você passa.

Métodos genéricos também podem retornar o tipo genérico:

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

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

Você pode usar vários parâmetros de tipo quando necessário:

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

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

Métodos genéricos são especialmente úteis em classes utilitárias, nas quais você precisa de operações flexíveis e reutilizáveis sem criar uma classe genérica.

Desafio

Fácil

Vamos criar um conjunto de utilitários que demonstra a flexibilidade dos métodos genéricos. Você criará uma classe com métodos reutilizáveis que funcionam com qualquer tipo, mostrando como métodos genéricos podem existir independentemente de classes genéricas.

Você organizará seu código em dois arquivos:

ArrayUtils.java: Crie uma classe utilitária que contenha métodos genéricos para trabalhar com arrays. Sua classe deve ter três métodos genéricos estáticos:
getLast - Um método genérico que recebe um array do tipo T e retorna o último elemento. Se o array estiver vazio, retorne null.

swap - Um método genérico que recebe um array do tipo T e dois índices inteiros e, em seguida, troca os elementos nessas posições. Esse método não retorna nada.

printWithLabel - Um método genérico com dois parâmetros de tipo, K e V. Ele recebe um rótulo do tipo K e um valor do tipo V e, em seguida, os imprime no formato: [label]: [value]
Main.java: Coloque seus métodos genéricos em uso! Você receberá quatro entradas: duas palavras (Strings) e dois números (inteiros).
Primeiro, crie um array String[] contendo as duas palavras. Use getLast para obter o último elemento e imprima: Last word: [result]

Em seguida, crie um array Integer[] contendo os dois números. Chame swap para trocar os elementos nos índices 0 e 1 e, em seguida, imprima: After swap: [first], [second]

Por fim, demonstre o método genérico com dois parâmetros chamando printWithLabel duas vezes:
- Uma vez com a primeira palavra como rótulo e o primeiro número como valor
- Uma vez com o primeiro número como rótulo e a segunda palavra como valor

Você receberá quatro entradas nesta ordem: primeira palavra, segunda palavra, primeiro número, segundo número.

Observe como cada método declara seu(s) próprio(s) parâmetro(s) de tipo com <T> ou <K, V> antes do tipo de retorno. O compilador infere os tipos reais com base nos argumentos que você passa: não é necessário especificá-los explicitamente ao chamar os métodos!

Experimente você mesmo

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Leia as entradas
        String firstWord = scanner.nextLine();
        String secondWord = scanner.nextLine();
        int firstNumber = scanner.nextInt();
        int secondNumber = scanner.nextInt();
        
        // TODO: Crie um array String[] contendo as duas palavras
        
        // TODO: Use ArrayUtils.getLast para obter o último elemento
        // Imprima: "Last word: [result]"
        
        // TODO: Crie um array Integer[] contendo os dois números
        
        // TODO: Chame ArrayUtils.swap para trocar os elementos nos índices 0 e 1
        // Imprima: "After swap: [first], [second]"
        
        // TODO: Chame ArrayUtils.printWithLabel com firstWord como rótulo e firstNumber como valor
        
        // TODO: Chame ArrayUtils.printWithLabel com firstNumber como rótulo e secondWord como valor
    }
}