Обобщенные классы

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по Dart на Coddy — урок 65 из 110.

Вы видели, как встроенные коллекции Dart, такие как List<String>, используют параметры типов. Теперь пришло время создать свои собственные обобщенные классы, которые работают с любым указанным вами типом.

Обобщенный класс использует параметр типа (обычно T) в качестве заполнителя для фактического типа, который будет предоставлен при создании экземпляра:

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
}

T выступает в качестве переменной типа — когда вы создаете Box<String>, каждый T в классе становится String. Это обеспечивает типобезопасность без необходимости написания отдельных классов для каждого типа.

Вы можете использовать несколько параметров типа, когда вашему классу необходимо работать с более чем одним типом:

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
}

Обобщенные классы — это основа для создания повторно используемого и типобезопасного кода. Вместо дублирования логики для различных типов или потери информации о типах при использовании dynamic, обобщения позволяют писать гибкий код, который компилятор все еще может проверить.

Задание

Легко

Давайте создадим систему упаковки подарков, которая использует универсальные классы (generics) для создания гибких контейнеров для различных типов предметов. Вы создадите универсальный класс Wrapper, который может упаковать любой тип содержимого, и класс GiftBox с двумя параметрами типа, чтобы объединить подарок с сообщением на открытке.

Вы организуете свой код в два файла:

wrapper.dart: Определите здесь свои универсальные классы:
- Универсальный класс Wrapper<T> со свойством T content и конструктором. Добавьте метод unwrap(), который возвращает содержимое, и метод describe(), который выводит Wrapped: [content]
- Универсальный класс GiftBox<G, C> с двумя свойствами: G gift и C card. Добавьте конструктор и метод open(), который выводит Gift: [gift] на одной строке и Card: [card] на следующей
main.dart: Импортируйте файл wrapper и продемонстрируйте работу универсальных классов с различными типами:
- Создайте Wrapper<String>, содержащий 'Chocolate', и вызовите describe()
- Создайте Wrapper<int>, содержащий 42, и вызовите describe()
- Создайте Wrapper<double>, содержащий 3.14, и вызовите describe()
- Выведите пустую строку
- Создайте GiftBox<String, String> с подарком 'Teddy Bear' и открыткой 'Happy Birthday!', затем вызовите open()
- Выведите пустую строку
- Создайте GiftBox<int, String> с подарком 100 (представляющим сумму подарочной карты) и открыткой 'Congratulations!', затем вызовите open()

Обратите внимание, как один и тот же класс Wrapper беспрепятственно работает со строками, целыми числами и числами с плавающей точкой. Класс GiftBox демонстрирует использование двух параметров типа для объединения различных типов — подарок может быть любого типа, в то время как сообщение на открытке остается строкой.

Ожидаемый вывод:

Wrapped: Chocolate
Wrapped: 42
Wrapped: 3.14

Gift: Teddy Bear
Card: Happy Birthday!

Gift: 100
Card: Congratulations!

Шпаргалка

Обобщенные классы используют параметры типа (например, T) в качестве заполнителей для реальных типов, указываемых при создании экземпляров:

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
}

При создании Box<String> каждый T в классе заменяется на String, обеспечивая типобезопасность без необходимости создания отдельных классов для каждого типа.

Используйте несколько параметров типа при работе с более чем одним типом:

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
}

Попробуйте сами

import 'wrapper.dart';

void main() {
  // TODO: Создайте Wrapper<String>, содержащий 'Chocolate', и вызовите describe()
  
  // TODO: Создайте Wrapper<int>, содержащий 42, и вызовите describe()
  
  // TODO: Создайте Wrapper<double>, содержащий 3.14, и вызовите describe()
  
  // TODO: Выведите пустую строку
  
  // TODO: Создайте GiftBox<String, String> с подарком 'Teddy Bear' 
  // и открыткой 'Happy Birthday!', затем вызовите open()
  
  // TODO: Выведите пустую строку
  
  // TODO: Создайте GiftBox<int, String> с подарком 100 
  // и открыткой 'Congratulations!', затем вызовите open()
}