ما هو PECS (المنتج يمتد المستهلك سوبر)؟
-
01-10-2019 - |
سؤال
جئت عبر PECS (قصيرة ل منتج extends
والمستهلك super
) أثناء القراءة على الأدوية الجيلية.
هل يمكن لأحد أن يشرح لي كيفية استخدام PECS لحل الالتباس بين extends
و super
?
المحلول
TL ؛ DR: "PECS" من وجهة نظر المجموعة. إذا كنت كذلك فقط سحب العناصر من مجموعة عامة ، إنه منتج ويجب استخدامه extends
; ؛ إذا كنت كذلك فقط حشو العناصر في ، إنه مستهلك ويجب استخدامه super
. إذا قمت بذلك مع نفس المجموعة ، يجب ألا تستخدم أيضًا extends
أو super
.
لنفترض أن لديك طريقة تأخذ كمعلمة مجموعة من الأشياء ، لكنك تريد أن تكون أكثر مرونة من مجرد قبول أ Collection<Thing>
.
الحالة 1: تريد أن تمر عبر المجموعة وتفعل الأشياء مع كل عنصر.
ثم القائمة هي منتج, ، لذلك يجب عليك استخدام أ Collection<? extends Thing>
.
المنطق هو أن أ Collection<? extends Thing>
يمكن أن يحمل أي نوع فرعي من Thing
, ، وبالتالي سيتصرف كل عنصر ك Thing
عند إجراء عمليتك. (لا يمكنك في الواقع إضافة أي شيء إلى Collection<? extends Thing>
, ، لأنك لا تستطيع أن تعرف في وقت التشغيل محدد نوع فرعي من Thing
المجموعة تحمل.)
الحالة 2: تريد إضافة أشياء إلى المجموعة.
ثم القائمة هي مستهلك, ، لذلك يجب عليك استخدام أ Collection<? super Thing>
.
المنطق هنا هو أنه على عكس Collection<? extends Thing>
, Collection<? super Thing>
يمكن دائمًا عقد ملف Thing
بغض النظر عن نوع المعلمة الفعلي. هنا لا تهتم بما هو موجود بالفعل في القائمة طالما أنه سيسمح Thing
لتضاف؛ هذا هو ما ? super Thing
ضمانات.
نصائح أخرى
تسمى المبادئ وراء ذلك في علوم الكمبيوتر
- التباين:
? extends MyClass
, - المتنقلة:
? super MyClass
و - الثبات/عدم التباين:
MyClass
يجب أن تشرح الصورة أدناه المفهوم. الصورة مجاملة: أندريه توكين
PECS (المنتج extends
والمستهلك super
)
ذاكري → احصل ووضع مبدأ.
ينص هذا المبدأ على ما يلي:
- استخدم بطاقة Wildcard عندما تحصل على قيم فقط من الهيكل.
- استخدم بطاقة Wildcard الفائقة عندما تضع القيم فقط في هيكل.
- ولا تستخدم بطاقة Wildcard عندما تحصل عليها وتضعها.
مثال في جافا:
class Super {
Object testCoVariance(){ return null;} //Covariance of return types in the subtype.
void testContraVariance(Object parameter){} // Contravariance of method arguments in the subtype.
}
class Sub extends Super {
@Override
String testCoVariance(){ return null;} //compiles successfully i.e. return type is don't care(String is subtype of Object)
@Override
void testContraVariance(String parameter){} //doesn't support even though String is subtype of Object
}
مبدأ استبدال Liskov: إذا كان S نوعًا فرعيًا من T ، فقد يتم استبدال كائنات T من النوع T بكائنات من النوع S.
ضمن نظام لغة البرمجة ، قاعدة الكتابة
- تشترك إذا كانت تحافظ على ترتيب الأنواع (≤) ، والتي تطلب الأنواع من أكثر تحديداً إلى أكثر عاما ؛
- مخالفة إذا كان يعكس هذا الطلب ؛
- ثابت أو غير المتغير إذا لم ينطبق أي من هذه.
- يمكن أن تكون أنواع البيانات القراءة فقط (مصادر) تشترك;
- يمكن أن تكون أنواع البيانات للكتابة فقط (المصارف) مخالفة.
- يجب أن تكون أنواع البيانات القابلة للتغيير التي تعمل كمصادر ومصارف ثابت.
لتوضيح هذه الظاهرة العامة ، فكر في نوع الصفيف. بالنسبة للحيوان النوع ، يمكننا أن نجعل نوع الحيوان [
- تشترك: القط [] هو حيوان [] ؛
- مخالفة: حيوان [] هو قطة [] ؛
- ثابت: حيوان [] ليس قطة [] والقط [] ليس حيوانًا [].
أمثلة جافا:
Object name= new String("prem"); //works
List<Number> numbers = new ArrayList<Integer>();//gets compile time error
Integer[] myInts = {1,2,3,4};
Number[] myNumber = myInts;
myNumber[0] = 3.14; //attempt of heap pollution i.e. at runtime gets java.lang.ArrayStoreException: java.lang.Double(we can fool compiler but not run-time)
List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("prem");
List<Object> listObject=list; //Type mismatch: cannot convert from List<String> to List<Object> at Compiletime
المحصورة(أي متجه نحو مكان ما) البرية : هناك 3 نكهات مختلفة من البرية:
- في التصنيف/عدم التباين:
?
أو? extends Object
- غير محدود البرية. إنه يقف للعائلة من جميع الأنواع. استخدم عندما تحصل على كلاهما وتضعه. - التباين المشارك:
? extends T
(الأسرة من جميع الأنواع التي هي أنواع فرعية منT
) - بطاقة برية مع الحد الاعلى.T
هل العلوي-معظم الطبقة في التسلسل الهرمي الميراث. استخدمextends
بطاقة Wildcard عندما أنت فقط احصل على القيم من الهيكل. - التنافس:
? super T
(الأسرة من جميع الأنواع التي هي supertypes منT
) - بطاقة برية مع أ الأدنى.T
هل أدنى-معظم الطبقة في التسلسل الهرمي الميراث. إستخدمsuper
بطاقة Wildcard عندما أنت فقط وضع القيم في هيكل.
ملاحظة: Wildcard ?
يعني صفر أو مرة واحدة, ، يمثل نوع غير معروف. يمكن استخدام البرية كنوع من المعلمة ، ولم يتم استخدامها مطلقًا كوسيطة نوع لاستدعاء طريقة عامة ، إنشاء مثيل من الفئة العامة. (أي عند استخدام البدل البري الذي لم يتم استخدامه في أي مكان آخر في البرنامج كما نستخدمه T
)
class Shape { void draw() {}}
class Circle extends Shape {void draw() {}}
class Square extends Shape {void draw() {}}
class Rectangle extends Shape {void draw() {}}
public class Test {
/*
* Example for an upper bound wildcard (Get values i.e Producer `extends`)
*
* */
public void testCoVariance(List<? extends Shape> list) {
list.add(new Shape()); // Error: is not applicable for the arguments (Shape) i.e. inheritance is not supporting
list.add(new Circle()); // Error: is not applicable for the arguments (Circle) i.e. inheritance is not supporting
list.add(new Square()); // Error: is not applicable for the arguments (Square) i.e. inheritance is not supporting
list.add(new Rectangle()); // Error: is not applicable for the arguments (Rectangle) i.e. inheritance is not supporting
Shape shape= list.get(0);//compiles so list act as produces only
/*You can't add a Shape,Circle,Square,Rectangle to a List<? extends Shape>
* You can get an object and know that it will be an Shape
*/
}
/*
* Example for a lower bound wildcard (Put values i.e Consumer`super`)
* */
public void testContraVariance(List<? super Shape> list) {
list.add(new Shape());//compiles i.e. inheritance is supporting
list.add(new Circle());//compiles i.e. inheritance is supporting
list.add(new Square());//compiles i.e. inheritance is supporting
list.add(new Rectangle());//compiles i.e. inheritance is supporting
Shape shape= list.get(0); // Error: Type mismatch, so list acts only as consumer
Object object= list.get(0); // gets an object, but we don't know what kind of Object it is.
/*You can add a Shape,Circle,Square,Rectangle to a List<? super Shape>
* You can't get an Shape(but can get Object) and don't know what kind of Shape it is.
*/
}
}
public class Test {
public class A {}
public class B extends A {}
public class C extends B {}
public void testCoVariance(List<? extends B> myBlist) {
B b = new B();
C c = new C();
myBlist.add(b); // does not compile
myBlist.add(c); // does not compile
A a = myBlist.get(0);
}
public void testContraVariance(List<? super B> myBlist) {
B b = new B();
C c = new C();
myBlist.add(b);
myBlist.add(c);
A a = myBlist.get(0); // does not compile
}
}
كما أشرح في إجابتي لسؤال آخر ، PECS هو جهاز ذاكري تم إنشاؤه بواسطة Josh Bloch للمساعدة في التذكر صرودوكر هxtends
, جonsumer سuper
.
هذا يعني أنه عندما يتم تمرير نوع معلمة إلى طريقة ما ينتج حالات
T
(سيتم استردادهم منه بطريقة ما) ،? extends T
يجب استخدامه ، لأن أي مثيل من فئة فرعية منT
هو أيضاT
.عندما يتم تمرير نوع معلمة يتم نقله إلى طريقة ما تستهلك حالات
T
(سيتم نقلهم إلى ذلك لفعل شيء ما) ،? super T
يجب استخدامه لأن مثيلT
يمكن تمريرها قانونًا إلى أي طريقة تقبل بعضًا من النوع الخارقT
. أComparator<Number>
يمكن استخدامه على أCollection<Integer>
, ، فمثلا.? extends T
لن يعمل ، لأن أComparator<Integer>
لا يمكن أن تعمل على أCollection<Number>
.
لاحظ أنه يجب عليك استخدامك بشكل عام فقط ? extends T
و ? super T
لمعلمات بعض الطرق. يجب استخدام الأساليب فقط T
كمعلمة النوع على نوع العودة العامة.
باختصار ، ثلاث قواعد سهلة لتذكر PECS:
- استخدم ال
<? extends T>
Wildcard إذا كنت بحاجة إلى استرداد كائن من النوعT
من مجموعة. - استخدم ال
<? super T>
Wildcard إذا كنت بحاجة إلى وضع كائنات من النوعT
في مجموعة. - إذا كنت بحاجة إلى إرضاء كلا الأمرين ، فلا تستخدم أي بطاقة Wildcard. بهذه البساطة.
(إضافة إجابة لأن أمثلة كافية مع الأدوات البرية العامة)
// Source
List<Integer> intList = Arrays.asList(1,2,3);
List<Double> doubleList = Arrays.asList(2.78,3.14);
List<Number> numList = Arrays.asList(1,2,2.78,3.14,5);
// Destination
List<Integer> intList2 = new ArrayList<>();
List<Double> doublesList2 = new ArrayList<>();
List<Number> numList2 = new ArrayList<>();
// Works
copyElements1(intList,intList2); // from int to int
copyElements1(doubleList,doublesList2); // from double to double
static <T> void copyElements1(Collection<T> src, Collection<T> dest) {
for(T n : src){
dest.add(n);
}
}
// Let's try to copy intList to its supertype
copyElements1(intList,numList2); // error, method signature just says "T"
// and here the compiler is given
// two types: Integer and Number,
// so which one shall it be?
// PECS to the rescue!
copyElements2(intList,numList2); // possible
// copy Integer (? extends T) to its supertype (Number is super of Integer)
private static <T> void copyElements2(Collection<? extends T> src,
Collection<? super T> dest) {
for(T n : src){
dest.add(n);
}
}
لنفترض هذا التسلسل الهرمي:
class Creature{}// X
class Animal extends Creature{}// Y
class Fish extends Animal{}// Z
class Shark extends Fish{}// A
class HammerSkark extends Shark{}// B
class DeadHammerShark extends HammerSkark{}// C
دعنا نوضح PE - تمتد المنتج:
List<? extends Shark> sharks = new ArrayList<>();
لماذا لا يمكنك إضافة كائنات تمتد "سمك القرش" في هذه القائمة؟ مثل:
sharks.add(new HammerShark());//will result in compilation error
نظرًا لأن لديك قائمة يمكن أن تكون من النوع A أو B أو C في وقت التشغيل, ، لا يمكنك إضافة أي كائن من النوع A أو B أو C فيه لأنه يمكن أن ينتهي بك الأمر بمجموعة غير مسموح بها في Java.
في الممارسة العملية ، يمكن للمترجم أن يرى بالفعل في التجميع أن تضيف B:
sharks.add(new HammerShark());
... ولكن ليس لديها طريقة لمعرفة ما إذا كان في وقت التشغيل ، سيكون B الخاص بك من النوع الفرعي أو supertype من نوع القائمة. في وقت التشغيل ، يمكن أن يكون نوع القائمة أيًا من الأنواع A ، B ، C. لذلك لا يمكنك إضافة Hammerskark (النوع الفائق) في قائمة Deadhammershark على سبيل المثال.
*ستقول: "حسنًا ، ولكن لماذا لا يمكنني إضافة Hammerskark فيه لأنه أصغر نوع؟". الجواب: إنه الأصغر أنت أعرف. ولكن يمكن تمديد Hammerskark أيضًا من قبل شخص آخر وينتهي بك الأمر في نفس السيناريو.
دعنا نوضح CS - المستهلك Super:
في نفس التسلسل الهرمي ، يمكننا تجربة هذا:
List<? super Shark> sharks = new ArrayList<>();
ماذا ولماذا أنت يستطيع أضف إلى هذه القائمة؟
sharks.add(new Shark());
sharks.add(new DeadHammerShark());
sharks.add(new HammerSkark());
يمكنك إضافة الأنواع المذكورة أعلاه من الكائنات لأن أي شيء أسفل سمك القرش (A ، B ، C) سيكون دائمًا أنواعًا فرعية لأي شيء فوق سمك القرش (X ، Y ، Z). سهل الفهم.
أنت لا تستطيع أضف أنواعًا فوق سمك القرش ، لأن في وقت التشغيل يمكن أن يكون نوع الكائن المضافة أعلى في التسلسل الهرمي من النوع المعلن للقائمة (x ، y ، z). هذا غير مسموح به.
ولكن لماذا لا يمكنك القراءة من هذه القائمة؟ (أعني أنه يمكنك الحصول على عنصر منه ، لكن لا يمكنك تعيينه إلى أي شيء آخر غير الكائن O):
Object o;
o = sharks.get(2);// only assignment that works
Animal s;
s = sharks.get(2);//doen't work
في وقت التشغيل ، يمكن أن يكون نوع القائمة أي نوع أعلاه A: x ، y ، z ، ... يمكن للمترجم تجميع بيان المهمة الخاص بك (والذي يبدو صحيحًا) ولكن ، ، ولكن ، في وقت التشغيل يمكن أن يكون نوع S (حيوان) أقل في التسلسل الهرمي من النوع المعلن من القائمة (والذي يمكن أن يكون مخلوقًا ، أو أعلى). هذا غير مسموح به.
لتلخيص
نحن نستخدم <? super T>
لإضافة كائنات من الأنواع متساوية أو أقل في القائمة. لا يمكننا القراءة منه.
نحن نستخدم <? extends T>
لقراءة كائنات الأنواع متساوية أو أقل من القائمة. لا يمكننا إضافة عنصر إليه.
تذكر هذا:
المستهلك يأكل عشاء(ممتاز)؛ منتج يمتد مصنع والديه
التباين: قبول الأنواع الفرعية
المتنقلة: قبول supertypes
أنواع المتغيرات القراءة فقط ، في حين أن الأنواع المتناقضة هي الكتابة فقط.
استخدام مثال الحياة الحقيقية (مع بعض التبسيط):
- تخيل قطار الشحن مع سيارات الشحن كقياس لقائمة.
- تستطيع وضع شحنة في سيارة شحن إذا كانت الشحنة لديها نفس الحجم أو أصغر من سيارة الشحن =
<? super FreightCarSize>
- تستطيع تفريغ شحنة من سيارة شحن إذا كان لديك مكان كاف (أكثر من حجم الشحن) في مستودعك =
<? extends DepotSize>